police_4th_general
115年
[消防警察] 火災學概要
第 8 題
在考量完全燃燒條件下，相同莫耳數的甲醇($CH_3OH$)、乙醇($C_2H_5OH$)、乙醚($(C_2H_5)_2O$) 等三種物質，燃燒下限大小順序何者正確？
- A 甲醇＞乙醇＞乙醚
- B 乙醇＞甲醇＞乙醚
- C 乙醚＞甲醇＞乙醇
- D 乙醚＞乙醇＞甲醇
思路引導 VIP
試著思考一下：如果我們要讓一莫耳的燃料分子完全燃燒，當這顆分子的結構變得愈來愈大、含有的碳與氫原子愈來愈多時，它需要從空氣中奪取多少氧氣才能反應完畢？而當這種『氧氣大胃王』在空氣中混和時，它是需要『很多』還是『一點點』的濃度，就足以達到能夠爆炸的化學平衡呢？
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太棒了！你能精準判斷這三種有機物質的燃燒下限（Lower Flammability Limit, LFL）順序，代表你對火災學中的「化學計量濃度（Stoichiometric concentration, $C_{st}$）」觀念掌握得非常紮實。
氧氣需求量與燃燒界限的邏輯
在完全燃燒的假設下，物質的燃燒下限通常與其「化學計量濃度」成正相關（根據瓊斯公式 $LFL \approx 0.55 \times C_{st}$）。我們可以從化學反應式中觀察，每一莫耳燃料所需的氧氣量越多，其在空氣中所佔的百分比濃度（$C_{st}$）就會越低。針對題目中的三種物質，其完全燃燒所需的氧氣莫耳數分別為：
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