高考申論題
114年
[輪機技術] 內燃機
第 ⑴ 題
📖 題組：
五、汽油（以 C7H17化學式代表）與空氣（以 O2 + 3.76 N2代表）進行在理論 計量比（stoichiometric）條件下的完全燃燒，試求其⑴AFS（Stoichiometric 下的 air/fuel 質量比）；⑵產物中的 H2O 及 CO2 的莫耳分率，即求 XH2O 及 XCO2。（20 分）
五、汽油（以 C7H17化學式代表）與空氣（以 O2 + 3.76 N2代表）進行在理論 計量比（stoichiometric）條件下的完全燃燒，試求其⑴AFS（Stoichiometric 下的 air/fuel 質量比）；⑵產物中的 H2O 及 CO2 的莫耳分率，即求 XH2O 及 XCO2。（20 分）
AFS（Stoichiometric 下的 air/fuel 質量比）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到這題，首先要根據題目給定的特殊燃料化學式 C7H17 寫出理論完全燃燒的化學反應方程式。利用原子不滅定律求出氧氣的化學計量係數後，再將空氣與燃料的莫耳數乘以各自的分子量，兩者相除即可求得理論空燃質量比（AFS）。
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【解題關鍵】依據理論完全燃燒條件寫出化學平衡方程式，再將空氣與燃料的莫耳數轉換為質量比（AFS = 空氣總質量 / 燃料總質量）。 【解答】 計算：
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燃燒計量與空燃比分析
💡 透過燃料化學平衡式計算質量空燃比及燃燒產物組成。
🔗 理論燃燒計算標準程序
- 1 建立平衡方程式 — 依據 C、H 原子守恆確定產物與氧氣係數
- 2 納入空氣氮氣 — 將 O2 係數乘以 3.76 得到 N2 莫耳數
- 3 計算質量比 (AFS) — 空氣總重 (MW約28.97) 除以燃料總重
- 4 求產物莫耳分率 — 特定產物莫耳數除以產物總莫耳數(含N2)
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🔄 延伸學習：延伸學習：實際燃燒中若非理論計量比，需引入過量空氣係數進行修正。
