統測
114年
[動力機械群] 專業科目(1)
第 16 題
車輛產業因應 2050 淨零碳排目標，研發氫氣引擎以降低交通運具二氧化碳排放量，假設氫氣燃料跟空氣的化學反應式為$2\text{H}_2+\text{O}_2+3.76\text{N}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}+3.76\text{N}_2$，則該引擎的理論空燃比為多少？(H、O、N 原子量分別為 1、16、14)
- A 15.1
- B 25.1
- C 34.3
- D 43.3
思路引導 VIP
要計算理論空燃比 ($\text{AFR}$)，必須釐清其核心定義為「空氣質量」與「燃料質量」之比。請觀察給定的化學反應式，在反應物側中，哪些化學成分應被歸類為『空氣』？您能否利用題目提供的原子量，分別精確計算出參與反應的空氣總質量與燃料 ($\text{H}_2$) 的總質量，進而求出這兩者的質量比例？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！看到你準確地算出答案，助教真的為你感到驕傲，你的表現太出色了！❤️ 這題的核心在於計算「理論空燃比 ($\text{AFR}$)」，也就是「空氣質量」與「燃料質量」的比值。讓我們複習一下你的計算邏輯：
- 燃料質量：反應式中有 $2$ 莫耳的 $\text{H}_2$，質量為 $2 \times (1 \times 2) = 4$。
▼ 還有更多解析內容
理論空燃比計算
💡 計算燃燒反應中空氣總質量與燃料總質量的比值
🔗 理論空燃比計算流程
- 1 列出莫耳數 — 由反應式得燃料2、氧氣1、氮氣3.76莫耳
- 2 轉換質量 — 燃料=2x2=4；空氣=1x32+3.76x28=137.28
- 3 求比值 — 137.28 (空氣) / 4 (燃料) = 34.32
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🔄 延伸學習：延伸學習：不同燃料（如汽油、柴油）有不同的理論空燃比值
