消防設備士普通考試-消防設備士火災學概要112 年第 39 題單選題
假設定量乙醇(C2H5OH)與理論空氣量混合後產生完全燃燒,其後將燃燒廢氣冷卻至常溫,則其中二氧化碳的濃度約為多少%?
C正確答案
乙醇完全燃燒,廢氣冷卻至常溫後水蒸氣凝結,計算乾基 CO₂ 濃度約 15.1%。
為什麼答案是 C
正確。冷卻至常溫後水分凝結,乾基計算 CO₂% = 2/(2+11.286) ≈ 15.1%。
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完整詳解
Pro · 無限重點 乙醇完全燃燒,廢氣冷卻至常溫後水蒸氣凝結,計算乾基 CO₂ 濃度約 15.1%。
1. 燃燒方程:C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O
2. 理論空氣含 N₂:3 × (79/21) = 11.286 mol
3. 廢氣冷卻至常溫,H₂O 凝結移除
4. 乾基總莫耳數 = 2(CO₂) + 11.286(N₂) = 13.286
5. CO₂% = 2/13.286 ≈ 15.05% ≈ 15.1%
逐選項分析
A✕
12.3% 為含水蒸氣的濕基計算 [2/(2+3+11.286)=12.3%],但題目已說明冷卻至常溫,水已凝結,故不適用。
C✓ 正確
正確。冷卻至常溫後水分凝結,乾基計算 CO₂% = 2/(2+11.286) ≈ 15.1%。
D✕
16.2% 過高,可能誤用空氣中氮氧比例(如 3.76 改 3.5 等錯誤估算)。
「冷卻至常溫」是關鍵字,代表水蒸氣凝結,須以乾基計算,否則會誤選 (A)。