專技高考申論題
114年
[消防設備師] 火災學
第 一 題
一、假設某一種重油經檢測後，得知含有碳（C）、氫（H）、硫（S）、氧（O）的重量分別為 85%、8%、4%、3%，於燃燒後CO2及CO測得濃度分別為10.8%及 1.2%，當 1 莫耳空氣在室溫及 1 大氣壓下為 22.4 公升時，試問燃燒 1 公斤此重油時所需的理論空氣量為多少（m3）？實際空氣量為多少（m3）？空氣比為多少？（25 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到本題，首先要辨識出這是火災學與燃燒工程中經典的「燃燒計算題」。解題的順序為：1. 先利用燃料的重量百分比（C, H, S, O）與原子量（12, 1, 32, 16）計算出每公斤燃料燃燒所需的理論需氧量（莫耳數），再除以空氣中氧氣的體積百分比（約21%）並乘上莫耳體積（22.4 L/mol = 0.0224 m3/mol 或 22.4 m3/kmol）得到「理論空氣量」。2. 利用排氣中的 CO2 與 CO 濃度來計算「空氣比（m）」。計算空氣比可透過碳平衡或經驗公式（如 m = (CO2)max / ((CO2) + (CO)) ）。3. 最後將理論空氣量乘以空氣比即可得到「實際空氣量」。作答時需條理分明，列出使用的計算公式並注意單位換算（特別是莫耳體積與公升/立方公尺的轉換）。
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【考點分析】 本題測驗考生對於固/液體燃料燃燒計算的掌握能力，包含理論需氧量計算、理論空氣量計算，以及如何利用廢氣分析結果（CO2、CO濃度）來推求實際燃燒狀態的空氣比及實際空氣量。 【理論/法規依據】
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