一般警察人員考試四等考試-消防警察人員類別火災學概要110 年第 12 題單選題
某烷類氣體燃燒時與理論氧氣量的體積比為 1:2,該氣體的燃燒下限約為多少?
A18.3%
B9.5%
C5.2%正確答案
D0.052%
C正確答案
烷類與理論氧氣量體積比 1:2,代入 Jones 公式可得燃燒下限約 5.2%。
為什麼答案是 C
由 Jones 公式:Cst = 100/(1+2/0.2095) ≈ 9.48%,LFL = 0.55 × 9.48 ≈ 5.2%,即為甲烷燃燒下限的典型值,正解。
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完整詳解
Pro · 無限重點 烷類與理論氧氣量體積比 1:2,代入 Jones 公式可得燃燒下限約 5.2%。
Jones 公式:LFL ≈ 0.55 × Cst,其中 Cst = 100/(1+氧氣莫耳數/0.2095)。氧氣=2 時約 5.2%。
逐選項分析
A✕
18.3% 過高,接近燃燒上限或其他燃料的 UFL,不符合烷類 LFL 的典型值範圍。
B✕ 陷阱
9.5% 接近甲烷(氧氣比 1:2 為甲烷 CH₄ + 2O₂)的化學計量濃度 Cst ≈ 9.5%,陷阱是誤把 Cst 當成 LFL,實際 LFL = 0.55 × Cst ≈ 5.2%。
C✓ 正確
由 Jones 公式:Cst = 100/(1+2/0.2095) ≈ 9.48%,LFL = 0.55 × 9.48 ≈ 5.2%,即為甲烷燃燒下限的典型值,正解。
D✕ 陷阱
0.052% 為小數點錯置陷阱,百分比單位位移錯誤,遠低於任何可燃氣體的 LFL。
Jones 公式推導燃燒下限
| 步驟 | 公式 | 代入 | 結果 |
|---|
| 化學計量濃度 | Cst = 100/(1+n/0.2095) | n=2 | ≈ 9.48% |
| 燃燒下限 | LFL = 0.55 × Cst | 0.55×9.48 | ≈ 5.2% |
| 燃燒上限 | UFL = 3.50 × Cst | 3.50×9.48 | ≈ 33% |
| 對應氣體 | CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O | 甲烷 | LFL≈5% |
最大陷阱是 B 選項 9.5%——那是化學計量濃度 Cst,不是 LFL。考生若直接算出 Cst 就停手會踩雷,必須再乘 0.55 才是燃燒下限。這也是消防考試最愛的兩階段陷阱。