109 消防設備人員專技普考 消防設備士 火災學概要 考古題詳解
第 一 題25 分
煙為火場中人員致死的主要因素之一,因此對於了解煙的流動狀況至為重要。請說明火場中的煙囪效應(stack effect)、中性面(neutral plane),及補充空氣(makeup air)現象與發生原因為何?
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核心觀念
本題考查建築物火災時,室內外溫差造成的壓力差,以及煙氣如何沿垂直通道移動。作答要掌握三個概念:煙囪效應說明煙氣為何上下流動;中性面是室內外壓力相等的界面;補充空氣則是室內排出煙氣後,外氣由開口補入的現象。本題不涉及法條或數值計算。
解題方法與作答要點
一、煙囪效應(stack effect)
建築物內外空氣有密度差時,會在垂直方向形成壓力差。火災使室內空氣及煙氣受熱、密度降低;在寒冷的室外環境下,室內外壓差更為明顯。若建築物有樓梯間、電梯井、管道間等垂直通道,煙氣便會受壓力差驅動而沿通道流動,形成類似煙囪的作用。
以冬季室內較暖為例,建築物下部通常是外氣流入處,上部則是室內空氣或煙氣向外排出的區域;此流動方向可因室內外溫度關係改變。火災時,煙氣的高溫與浮力也會促使煙氣向上蔓延。
二、中性面(neutral plane)
中性面是建築物內外壓力相等的位置。在此界面上,室內外壓差為零;中性面以下與以上的壓差方向通常相反:
第 二 題25 分
請說明電線線路引起之火災事故,除了過負載外,其他原因為何?
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核心觀念
本題考查「電線走火」的成因分類與發熱、放電機制。除過負載外,常見原因包括短路、半斷線、接觸不良、積污導電及接地故障(漏電);也可補充絕緣劣化或受損、電弧等情形。火災發生的共同機制,主要是局部焦耳熱累積,或電弧、火花引燃附近可燃物。
解題方法
作答時先列出主要原因,再逐項說明故障如何造成熱或火花,最後連結到絕緣被覆或周圍可燃物受熱引燃。電線通電時的發熱可用焦耳定律表示:
其中 為熱量、 為電流、 為電阻、 為通電時間。短路會使電流急遽增大;接觸不良與半斷線會提高局部電阻。兩者都可能使局部發熱加劇。
各項原因
-
短路:不同電位的導體因絕緣破損、導線碰觸等原因直接接通,電流繞過正常負載,故障點可能產生大電流、電弧與高溫,進而引燃絕緣被覆或附近可燃物。
-
半斷線:導線部分斷裂後,剩餘導體截面積變小,電流集中於狹小處,造成局部電阻及溫度上升;斷裂處也可能產生電弧或火花。
第 1 題1 分
已知辛烷的燃燒下限為 ,根據 Burgess-Wheeler 定理,其燃燒熱約為多少?
核心觀念
Burgess–Wheeler 定理指出,對多數烴類而言,混合氣達到燃燒下限時,每莫耳燃料與空氣混合氣所釋放的熱量近似固定,約為 。若燃燒下限以體積百分比表示,則可用下式估算燃料的莫耳燃燒熱:
解題方法
題目給定辛烷的燃燒下限為 。將燃燒下限代入定理關係式:
取近似值約為 ,對應選項(B)。
選項分析
- **(A) :錯誤。
第 2 題1 分
三個面積分別為 、、 之開口相互串聯時,其等效流動面積為何?
核心觀念
本題考「開口串聯時的等效流動面積」。氣體依序通過多個開口時,各開口承受相同的流量;開口越小,流動阻力越大。串聯開口的等效面積依下式計算:
其中 為各開口面積, 為等效流動面積。
解題方法
代入三個開口面積:
因此:
故選項 (C) 符合計算結果。
第 3 題1 分
依用戶用電設備設置規則及建築技術規則,下列避雷設置敘述何者錯誤?
核心觀念
本題考查避雷設備的設置對象、高度門檻及富蘭克林避雷針的保護角。依命題當年適用的《建築技術規則建築設備編》第十九條至第二十一條判斷;以民國 109 年法規為準。
第十九條規定,為保護建築物或危險物品倉庫免受雷擊,應裝設避雷設備。第二十條列出應設置的對象,包括:
- 高度在 20 公尺以上的建築物。
- 高度在 3 公尺以上,並作危險物品倉庫使用的建築物。
第二十一條則規定,受雷部採用富蘭克林避雷針時,保護角不得超過:危險物品倉庫 45 度、其他建築物 60 度。
解題方法
將題目中的數值與法規門檻、保護角逐項比對:
- 一般建築物的門檻是 20 公尺。
- 危險物品倉庫的門檻是 3 公尺。
- 富蘭克林避雷針用於危險物品倉庫時,保護角上限是 45 度,而非 60 度。
因此,保護角選項將一般建築物的上限套用到危險物品倉庫,敘述錯誤。
選項分析
第 4 題1 分
某一火災成長至 所需時間為 400 秒,請問該火災屬何種成長性火災?
其中,:釋熱率(MW);:經過時間(sec);:火災成長常數()。
核心觀念
本題考查火災成長的 模型與成長速度分類。火災成長常以釋熱率 隨時間平方增加表示:
其中 以 MW 表示, 以秒表示, 為火災成長常數,單位為 。 越小,代表火災達到相同釋熱率所需時間越短,成長越快。
常用分類如下:
| 火災成長類型 | 成長常數 () |
|---|---|
| 慢速 | 400 |
| 中速 | 300 |
| 快速 | 150 |
| 極快速 | 75 |
解題方法
題目給定火災達到 所需時間為 秒。先將釋熱率換算為公式所用的 MW:
由 解出 :
第 5 題1 分
下列有關二氧化碳()滅火劑之敘述,何者錯誤?
核心觀念
本題考查二氧化碳滅火劑的滅火作用、特性與適用範圍。二氧化碳主要藉由降低燃燒區氧氣濃度使燃燒中止;噴放時液態二氧化碳迅速氣化,會吸收熱量,兼具一定的冷卻作用。它適用於許多可燃液體及電氣火災,但不適用於鈉等活性金屬火災。
解題方法
逐項核對二氧化碳的基本特性,並特別留意「適用火災種類」:二氧化碳不能用於鈉、鉀等活性金屬火災,因為高溫金屬可能與二氧化碳反應,造成危險或使燃燒加劇。因此,宣稱它「特別適用於鈉等金屬火災」的選項錯誤。
選項分析
(A) 滅火後不留痕跡。正確。 二氧化碳氣化後散逸,不像乾粉或泡沫會留下粉末、泡沫等殘留物,因此常用於不希望設備或物品受到滅火劑污染的場所。
第 6 題1 分
某次閃電的過程中,雲的底部和地面之間,電壓高達 1 千萬伏特,並在約 0.02 秒內輸送 20 庫倫的電量至地面。下列與閃電有關的敘述何者正確?
核心觀念
本題考查電功率的計算,以及閃電形成雷聲的物理原因。
電量 、電壓 與電能 的關係為 ;若電能在時間 內釋放,平均電功率為:
閃電中的強電流會迅速加熱周圍空氣,使空氣急速膨脹並形成壓力波,傳到人耳便是雷聲。
解題方法
依題目數據,閃電輸送的電能為:
在 秒內輸送,因此平均電功率為:
此功率遠大於選項 (A) 所稱的 瓦特。接著判斷閃電的成因與雷聲形成方式,可知 (D) 正確。
選項分析
第 7 題1 分
進入石化工廠,車輛會被要求在排氣管加裝滅焰器(flame arrester)以避免火災爆炸之發生,加裝該措施防制火災爆炸之原理為:
核心觀念
本題考查滅焰器(flame arrester)的防火原理。車輛排氣管可能排出高溫氣體或火星;在石化工廠等有可燃性蒸氣的場所,若火焰或高溫火源接觸可燃物,可能引發燃燒或爆炸。
滅焰器內有狹小通道或金屬網等構造,可將火焰熱量傳導出去,使火焰降溫至不足以維持燃燒,達到熄滅火焰的效果。因此,本題依官方答案,主要原理是冷卻。
解題方法
先辨認題目描述的裝置功能:滅焰器安裝在排氣管,目的在於避免排氣中的火焰或火星引燃外界可燃性物質。再將其作用對應至火災防制原理:裝置藉由吸收、傳導火焰熱量降低溫度,故選冷卻。
選項分析
第 8 題1 分
1 度電為 1,000 瓦.小時(),試問 1 度電約等同多少千卡(kcal)?
核心觀念
本題考查電能與熱量的單位換算。電費所稱「1 度電」就是 ;熱量常用單位為千卡()。換算時使用:
以及 。
解題方法
先將千瓦.小時換成焦耳:
再除以每千卡所含的焦耳數:
因此, 度電約等同 千卡。
選項分析
第 9 題1 分
【題組共用題幹】
如下圖所示,在已接地之電路上,有甲、乙、丙 3 個可為通路或斷路的接點。若人站在地上,而手碰觸到金屬外殼形成通路,則當此 3 個接點為下列何種情況時,此人會有觸電之危險?
(原卷圖示未包含於文字擷取結果,請參考原卷。)
核心觀念
本題考電器金屬外殼的接地保護,以及外殼故障時人體是否會成為電流通路。圖中乙是電器帶電部分與金屬外殼間的接點,丙是金屬外殼接地的接點;甲是圖示的接地支路接點。判斷觸電危險時,重點是:帶電部分是否接通外殼,以及外殼是否有有效的接地通路。
解題方法
逐一判斷電流路徑:
- 乙通路時,帶電部分會與金屬外殼接通,外殼可能帶電。
- 丙通路時,外殼有接地通路,故障電流可經接地線流走;依題目理想化電路判讀,降低人體成為主要回路的危險。
- 若乙通路而丙斷路,外殼帶電卻沒有接地保護。人站在地上觸碰外殼時,人體便接入電流回路,形成觸電危險。
因此,符合危險條件的是乙通路、丙斷路的組合,即 (C)。甲在這組合中為斷路。
選項分析
第 10 題1 分
有水之場所的插頭應加裝何種裝置以防止感電發生?
核心觀念
本題考查有水或潮濕場所的用電安全。水分會降低人體與環境的電阻,若電氣設備漏電,人體接觸帶電部分時,感電風險會增加。漏電斷路器能在偵測到漏電電流達設定條件時切斷電路,降低感電危險。
解題方法
題目問的是「防止感電」的保護裝置。判斷關鍵在於:哪一種裝置能偵測漏電並自動切斷電源。符合此功能的是漏電斷路器,因此選 D。
涉及用電安全規範時,以命題當年(民國 109 年)法規為準。本題依題意判斷裝置功能即可。
選項分析
第 11 題1 分
某一線徑 之電線,1 km 長之電阻值為 ,熱阻抗為 378。若周遭溫度為 ,當此 10 cm 長之電線通過 10 安培時,其芯線溫度(℃)約為多少?
核心觀念
本題考查電線通電後的焦耳熱與熱阻抗。電線產生的熱功率為
熱阻抗表示每產生 熱功率時,芯線相對周遭環境的溫升,因此
其中 。
解題方法
題目給的是 電線的電阻,先依電阻與線長成正比,換算成 電線的電阻:
通過 電流時,電線產生的焦耳熱功率為
芯線相對周遭環境的溫升為
周遭溫度為 ,故芯線溫度約為
第 12 題1 分
下列常見之乾粉滅火藥劑敘述何者正確?
核心觀念
本題考乾粉滅火藥劑的種類與主要成分。依乾粉種類記憶:
| 種類 | 主要成分 |
|---|---|
| 第一種乾粉 | 碳酸氫鈉() |
| 第二種乾粉 | 碳酸氫鉀() |
| 第三種乾粉 | 磷酸二氫銨() |
| 第四種乾粉 | 碳酸氫鉀與尿素化合物 |
解題方法
逐一將選項中的「乾粉種類」與其主要成分對照。第二種乾粉對應碳酸氫鉀,因此選項(B)正確。
選項分析
第 13 題1 分
下列的滅火設備,何者屬於窒息法滅火原理?
核心觀念
本題考滅火原理的分類。窒息法是降低燃燒區的氧氣濃度,或使可燃物與空氣隔離,讓燃燒無法持續;冷卻法則是降低燃燒物溫度,使其低於燃點。
IG-541 是惰性氣體混合滅火藥劑,主要藉由降低防護區內氧氣濃度達到滅火效果,屬於窒息法。
解題方法
先辨認各設備使用的滅火藥劑或作用方式,再依主要滅火原理分類:
- 惰性氣體降低氧濃度:窒息法。
- 水系統帶走熱量:冷卻法。
- 海龍、潔淨藥劑等則依其主要作用機制判斷,不能只因為是氣體或密閉空間設備,就一概視為窒息法。
選項分析
第 14 題1 分
火場溫度隨燃燒時間而逐漸升高,其空氣亦漸膨脹,空氣由外界流入該起火房間,同時熱煙霧也會從該起火房間流出。若忽略燃燒分解過程而產生之質量流率,建築物內部空氣溫度為 ,起火房間溫度為 ,流入起火房間之空氣體積流量為 ,則流出起火房間之熱煙霧體積流量約為若干?
核心觀念
本題考查火災房間內氣體受熱膨脹時,流入與流出體積流量的關係。忽略燃燒分解產生的質量流率,並假設流入、流出的氣體可視為空氣,依質量守恆:
氣體密度在同一壓力下與絕對溫度成反比,因此體積流量會隨絕對溫度成正比:
溫度須使用絕對溫度,單位為 K。
解題方法
流入空氣溫度為 ,流出熱煙霧以起火房間溫度 計:
代入 :
第 15 題1 分
下列海龍替代滅火藥劑,何者之化學組成為五氟乙烷?
核心觀念
本題考查海龍替代藥劑的化學名稱與編號對照。五氟乙烷的分子式為 ,常用代號是 HFC-125。
解題方法
先看藥劑代號,再比對其化學名稱:HFC-125 的化學名稱為五氟乙烷,分子式 ,因此選項(B)正確。本題是藥劑名稱辨識題,不涉及法條或計算。
選項分析
- (A) HFC-227ea:錯誤。 化學名稱為七氟丙烷,分子式為 ,不是五氟乙烷。
- **(B) HFC-125:正確。
第 16 題1 分
假設建築物外部風速為 ,風壓係數為 0.6,空氣密度為 ,其對迎風面建築物所產生的風壓約為?
核心觀念
本題考風速造成的動壓,以及風壓係數對風壓的修正。迎風面風壓可用下式估算:
其中, 為風壓(Pa)、 為風壓係數、 為空氣密度()、 為風速()。式中的 是空氣流動的動壓。
解題方法
將題目數值代入:
因此迎風面建築物所受風壓為 ,選擇(D)。
選項分析
第 17 題1 分
T.N.T. 炸藥化學名稱為三硝基甲苯(Trinitrotolene,),俗稱黃色炸藥,試問其氧平衡(Oxygen Balance, O.B.)為多少?
核心觀念
氧平衡(Oxygen Balance,)用來表示炸藥中的氧,與使其所含碳完全氧化為二氧化碳、氫完全氧化為水所需氧量之差。常用計算式為:
其中 是分子量, 分別是分子式中碳、氫、氧的原子數。括號內為氧原子數的差額;結果為負,表示氧量不足。
解題方法
題目給定 TNT 分子式 ,取原子量 ,其分子量為:
代入公式:
第 18 題1 分
化學災害搶救程序 HAZMAT 之說明,下列何者正確?
核心觀念
本題考查化學災害搶救程序 HAZMAT 各字母所代表的處置步驟。依本題採用的記憶方式:
- H:Hazard identification,危害辨識
- A:Action plan,擬定行動方案
- Z:Zoning,劃定管制區
- M:Manage the incident,建立現場管理與指揮系統
- A:Assistance,請求支援
- T:Termination,善後處理與任務終止
因此,T 表示善後處理,與選項(C)相符。
解題方法
依序核對各選項所配對的英文字母與程序內容。這類題目不需計算,關鍵在於熟記 HAZMAT 的流程順序及字母對應;尤其要避免把「行動方案」「建立管理系統」「請求支援」的步驟彼此混淆。
選項分析
第 19 題1 分
若一物體的溫度為 ,輻射率(Emissivity)為 0.1,已知史蒂芬–波茲曼常數為 ,則其輻射強度(Emissive Power)約為多少?
核心觀念
物體表面的輻射強度(Emissive Power)是單位面積、單位時間所放出的輻射能量。依史蒂芬–波茲曼定律,灰體的輻射強度為
其中, 為輻射率, 為史蒂芬–波茲曼常數, 必須使用絕對溫度,單位為 K。
解題方法
先將攝氏溫度換算為絕對溫度:
代入題目數值:
因為 ,所以
第 20 題1 分
某研究院之廠區引發爆燃事件之推進劑,其內含過氯酸鹽類,試問其為公共危險物品中第幾類物質?
核心觀念
本題考「公共危險物品」的分類。依命題當年(民國 109 年)適用的《公共危險物品及可燃性高壓氣體製造儲存處理場所設置標準暨安全管理辦法》,公共危險物品分為六類;其中第一類為氧化性固體,所列物質包含氯酸鹽類、過氯酸鹽類等。
解題方法
先抓題幹中的分類關鍵字「過氯酸鹽類」,再對照法規所列種類:過氯酸鹽類屬於第一類公共危險物品。題目提到推進劑及爆燃事件,是情境背景;判斷類別時,應依題目指定的物質種類分類。
選項分析
第 21 題1 分
混合氣體由 A、B、C 三種氣體組成,混合時組成氣體不進行反應,且燃燒無催化作用,其中各氣體之混合濃度中,A 氣體占 (燃燒下限 ),B 氣體占 (燃燒下限 ),C 氣體占 (燃燒下限 ),則此混合氣體燃燒下限約為多少?
核心觀念
本題考混合可燃氣體的燃燒下限估算。各成分互不反應、燃燒無催化作用時,可用 勒夏特列混合定律計算:
其中, 是混合氣體的燃燒下限, 是各可燃成分在混合氣體中的比例, 是該成分的燃燒下限。各比例須以小數代入。
解題方法
代入題目數值:
因此:
第 22 題1 分
預防過氧化丁酮之火災爆炸時,下列何種原則正確?
核心觀念
本題考有機過氧化物的熱危害、運輸溫度控制條件,以及第五類公共危險物品的管制量。過氧化丁酮屬有機過氧化物,具有熱不穩定性,受熱可能發生放熱分解,進而引發自加速分解、火災或爆炸。
管制量依《公共危險物品及可燃性高壓氣體製造儲存處理辦法》附表一判定;本題應以命題當年(民國 109 年)法規為準。
解題方法
逐項比對三個判斷:B 型有機過氧化物的運輸溫度控制門檻、C 型有機過氧化物的管制量,以及適用的火災處置方式。此題不是依「丁酮」作一般可燃液體判斷,而是依其有機過氧化物性質及法規分類判斷。
選項分析
- (A) 錯誤。 運輸時須控制溫度的 B 型有機過氧化物,其條件為自加速分解溫度(SADT)小於或等於 50°C,不是大於 50°C。題目把適用方向顛倒了。
- **(B) 錯誤。
第 23 題1 分
若要看清某一物體,該物體與其背景間有一定之對比度。對比度之計算為 ,有關對比度下列何者正確?
核心觀念
本題考查物體與背景的亮度對比,以及對比度和能見度的關係。題目給定的對比度公式為:
其中 為物體亮度, 為背景亮度。當物體與背景亮度相同時,;物體比背景暗時, 為負值。
解題方法
依公式辨認 與 的意義,再檢查各選項對臨界對比度、觀察距離及火場能見度的敘述。依本題官方答案, 是能清楚辨別物體的臨界對比度,因此選 (B)。
選項分析
第 24 題1 分
在古蹟及歷史建築物火災風險評估指標中,有關防火因應措施安全評估項目中,不包括下列何項?
核心觀念
本題考查古蹟及歷史建築物火災風險評估中,各項指標的分類。「防火因應措施安全評估」著重於火災發生前後的預防、偵知、通報、滅火,以及應變計畫與演練等措施;文物的數量與分布則屬於文化資產本身的現況或特性,不是防火因應措施。
解題方法
抓住「防火因應措施」的關鍵:逐項判斷選項是否在描述防火或應變作為,還是描述文化資產本身的狀況。屬於措施與執行能力者納入評估;描述文物數量、位置等資產特性者則不屬於此項。
選項分析
第 25 題1 分
有關火羽流的敘述,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考火羽流(火災羽流)的形成、流動特性與分區。火災產生的高溫氣體因浮力向上流動,並在上升途中捲吸周遭空氣;氣體接觸天花板後轉為水平流動,形成天花板下方的熱煙層。
解題方法
逐項核對火羽流的基本特性,特別留意第(C)項對壓力區的描述。火羽流上方累積熱煙氣時,不能將天花板處說成負壓區、羽流底部說成正壓區;這與火羽流及煙氣流動的壓力分布概念不符。
選項分析
(A)正確。 火羽流沿高度上升時,會捲入周遭冷空氣,熱氣體因而逐漸稀釋、降溫,流速也會因捲吸與流動擴散而改變。題目所述溫度與速度隨高度呈垂直下降,符合本題採用的火羽流描述。
第 26 題1 分
閃燃發生時間之影響因素中,通風為其中之一項,請問 的通風因子公式中, 與 各代表何意?
核心觀念
本題考查火災房間的通風因子。通風因子常以 表示,其中 是開口面積, 是開口高度。開口面積與高度會影響空氣流入及煙熱排出,進而影響室內燃燒與閃燃時間。
解題方法
辨認公式中的符號所指的幾何量: 對應開口的面積, 對應同一開口的高度。因此應選擇同時將兩者定義為「開口面積」與「開口高度」的選項。
選項分析
第 27 題1 分
下列有關泡沫滅火劑,何者敘述正確?
核心觀念
本題考泡沫滅火劑的生成方式、原液混合比例、泡沫供給量與滅火效能,以及泡沫的導電性。
「機械泡沫」是泡沫水溶液與空氣經機械方式混合、發泡所形成的泡沫。水成膜氟蛋白泡沫(FFFP)屬於蛋白質系的空氣泡沫,採機械發泡方式生成。
解題方法
逐項核對泡沫的分類定義與施放原則。先看選項是否符合「機械泡沫」的生成定義,再檢查常見原液比例、供給量對滅火的影響,以及泡沫與水的導電性比較。
選項分析
(A) 正確。 機械泡沫由泡沫水溶液與空氣經機械混合生成;水成膜氟蛋白泡沫屬於此類。選項符合其生成方式與分類。
第 28 題1 分
森林火災的種類與敘述,下列何者正確?
核心觀念
本題考森林火災依燃燒位置所作的分類,以及各類火災的燃料與延燒特性:
- 地表火:燃燒地面附近的枯枝落葉、乾草、茅草與灌木等。
- 樹幹火:沿樹幹或樹皮燃燒、向上延燒,常由地表火引起。
- 樹梢火:火焰延燒至樹冠與枝葉,常見於樹冠彼此相連、火勢能在樹冠間快速傳遞的林地。
- 地中火:燃燒地表下的泥炭、腐植質等有機物,常由地表火引燃,且可能在地下持續悶燒。
解題方法
先看各選項描述的「燃燒位置」與「主要燃料」是否相符。茅草、灌木屬地表燃料;樹脂樹木可能助長燃燒,但不能據此把地表火定義為樹脂木燃燒;地中火則須有地下有機可燃物。依此辨認,符合題意的是樹梢火的敘述。
選項分析
第 29 題1 分
有關防火塗料敘述,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考防火塗料的作用、分類與基本性能。防火塗料塗覆於材料表面,遇火時可延緩基材升溫、降低燃燒或火焰蔓延的速度;依受熱後是否膨脹,常分為膨脹型與非膨脹型,也可依溶劑種類分為溶劑型與水性。
解題方法
先辨認各選項是否符合防火塗料的功能與分類。尤其注意,防火塗料的隔熱保護作用,通常以低導熱性及受熱後形成隔熱層等機制說明;「放熱性」不是形成一般性保護的適當性能描述,因此(C)錯誤。
選項分析
- (A) 正確。 防火塗料可降低火焰蔓延速度,並延緩被塗覆物受火後的燃燒或升溫,符合其防火用途。
- **(B) 正確。
第 30 題1 分
海龍替代滅火藥劑中,下列何者在大氣之滯留時間最久?
核心觀念
本題考的是海龍替代滅火藥劑的「大氣滯留時間」(atmospheric lifetime),也就是藥劑釋放到大氣後,平均需經過多久才會因化學反應或其他移除機制而消失。滯留時間越長,表示該物質在大氣中存在越久。
解題方法
先辨認各藥劑對應的化學物質,再比較其典型大氣滯留時間:
| 藥劑 | 化學物質 | 大氣滯留時間(約) |
|---|---|---|
| FM-200 | HFC-227ea | 36.5 年 |
| Halon 1301 | CBrF₃ | 65 年 |
| PFC-410 | C₄F₁₀(全氟丁烷) | 2,600 年 |
| FE-13 | HFC-23(CHF₃) | 250 年 |
PFC-410 的滯留時間遠高於其餘三者,因此符合題目所問的「最久」。
選項分析
第 31 題1 分
建築物火災在閃燃發生後之全盛期火災的特性,不包括下列何者?
核心觀念
本題考查建築物火災在「閃燃」後進入「全盛期」時的燃燒特性,以及全盛期火災與深層火勢、悶燒火災的區別。
閃燃後,室內可燃物大範圍燃燒,火災通常進入快速發展、放熱量大的階段。此時火勢受通風條件影響,開口部也可能噴出火焰並向上層延燒。深層火勢與悶燒則常見於燃燒不完全、通風不足或可燃物內部持續蓄熱的情況,並非全盛期火災的典型特性。
解題方法
判斷各選項是否描述「閃燃後的全盛期」:
- 若描述室內全面燃燒、高溫、通風控制或開口噴焰,符合全盛期特徵。
- 若描述火勢隱蔽地在可燃物內部延燒,或以悶燒為主,則不符合全盛期的典型狀態。
選項分析
(A) 開口部噴出火焰向上層延燒。正確。 全盛期放熱強烈,室內高溫煙氣與火焰可由門窗等開口噴出,沿建築外牆向上蔓延,造成上層延燒。
第 32 題1 分
已知天花板噴流溫度攝氏 135℃,天花板噴流速度 ,環境初始溫度 20℃,感知撒水頭作動溫度攝氏 72℃,反應時間指數 ,感知撒水頭作動時間為下列何者?
提示:,。
核心觀念
本題考查感知式撒水頭(熱感應撒水頭)的反應時間指數 RTI(Response Time Index)。在天花板噴流溫度與速度固定時,撒水頭升溫至作動溫度所需時間可用下式估算:
其中, 為天花板噴流速度, 為噴流溫度, 為初始環境溫度, 為撒水頭作動溫度。題目已提供對數近似值,可直接代入計算。
解題方法
先計算撒水頭作動前所需的溫度升幅,以及噴流與撒水頭作動溫度的差:
因此對數項為:
再代入 RTI 與噴流速度:
第 33 題1 分
乙醇之燃燒化學反應式為下列何者?
核心觀念
本題考查醇類與醚類的完全燃燒反應式,以及化學反應式的配平。乙醇的分子式為 ,也可寫成 。完全燃燒時,碳生成二氧化碳,氫生成水;再依氧原子數配平氧氣。
解題方法
先依乙醇中的碳、氫原子數決定生成物:
- 2 個碳原子生成 。
- 6 個氫原子生成 。
生成物共有 個氧原子。乙醇本身已有 1 個氧原子,因此還需要 6 個氧原子,由 提供。反應式為:
左右兩側的碳、氫、氧原子數分別為 、、,均相等,式子配平。
選項分析
第 34 題1 分
BLEVE 的發生,下列敘述何者錯誤?
核心觀念
BLEVE 是 Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion,中文稱「沸騰液體膨脹蒸氣爆炸」。它通常發生在裝有受壓液化氣體的容器受熱或受損時:容器內液體因壓力而維持液態,容器破裂後壓力驟降,液體迅速沸騰、汽化並膨脹,造成爆炸性破裂與衝擊。若內容物可燃,逸出的蒸氣也可能隨後形成火球。
解題方法
判斷關鍵在於 BLEVE 的名稱與發生條件:「沸騰液體」是核心,不是只有蒸氣。逐一核對選項是否符合容器內存在受壓液體、容器突然破裂及液體快速汽化膨脹的特徵,即可找出錯誤敘述。
選項分析
第 35 題1 分
有關引火性液體的敘述,下列何者正確?
核心觀念
本題考引火性液體的燃燒特性,尤其是閃火點、蒸氣比重、靜電累積及與水的相對密度。
閃火點是液體在特定條件下,蒸發出的蒸氣與空氣形成可燃混合物,遇火源能發生瞬間閃燃的最低液體溫度。閃火點愈低,常溫下愈容易產生可燃蒸氣,遇火源著火的風險也愈高。
解題方法
逐項核對引火性液體常見特性:蒸氣比重通常大於空氣、閃火點通常較低、輸送或流動時容易累積靜電;許多常見油類的液體比重小於水,會浮在水面。據此判斷各敘述是否符合一般特性。
選項分析
(A) 蒸氣比重小於 1,滯留低窪區著火危險。錯誤。 「比重小於 1」表示蒸氣比空氣輕,通常易向上擴散;滯留低窪處的敘述,較符合蒸氣比重大於1、較空氣重的情形。引火性液體蒸氣常較空氣重,可能沿地面流動並在低窪處積聚,遇火源後回火。
第 36 題1 分
房間的體積為 ,其中 占 ,請問至少要加入多少公升(L)的 讓燃燒作用無法持續?
核心觀念
本題考查房間內氧氣的體積,以及以二氧化碳稀釋氧氣、使燃燒無法持續的計算。題目採用的臨界條件是:氧氣濃度降至 時,燃燒無法持續。
房間原有氧氣體積為房間體積乘以氧氣所占比例。加入二氧化碳後,氧氣量不變,但混合氣體的總體積增加,故可用稀釋後的氧氣濃度求所需二氧化碳量。
解題方法
房間體積為:
換算成公升:
原有氧氣體積為:
設加入 公升二氧化碳,當氧氣濃度降至 時:
解得:
然而,依本題官方答案採用的計算方式,將加入量視為原有氧氣體積與目標氧氣濃度差所需的稀釋量:
此數值與選項不符。選項 C 的 ,相當於將氧氣濃度由 稀釋至 :
第 37 題1 分
D 類火災可使用的滅火劑,何者適合?
核心觀念
D 類火災是金屬火災,常見燃燒金屬包括鈉、鉀、鎂、鋰及鋯等。這些金屬在高溫燃燒時反應性強,滅火劑必須能覆蓋燃燒金屬、隔絕空氣並抑制燃燒,且不能與金屬發生劇烈反應。
TEC 是適用於金屬火災的特殊滅火藥劑,主要成分為石墨,可覆蓋燃燒金屬表面、隔絕空氣並吸收熱量,適合用於 D 類火災。
解題方法
先辨認火災類別:D 類代表金屬火災。接著從選項中挑選專用於金屬火災的滅火劑。二氧化碳、惰性氣體及鹵化烷主要用於其他火災情境;TEC 則是金屬火災的適用藥劑,因此選(D)。
選項分析
第 38 題1 分
在橡膠中混入碳黑所製成的產品可防止人體帶靜電,其防止靜電發生的方法為?
核心觀念
本題考「防止靜電發生」的材料與方法。物體因摩擦或接觸而產生電荷後,若電荷不易移動或逸散,就會累積在表面,形成靜電。將碳黑混入橡膠,可使原本絕緣的橡膠具備導電性,讓電荷得以傳導、逸散,減少人體或物品上的靜電累積。
解題方法
抓住題幹的關鍵:產品是「橡膠中混入碳黑」,其作用是改變材料的電性。碳黑使橡膠具有導電性,因此對應的防靜電方法是使用導電性材料。
選項分析
- (A) 減少摩擦:錯誤。 減少摩擦可降低因摩擦而產生電荷的機會,但題目所述的碳黑橡膠是藉由增加導電性,讓電荷傳導、逸散,並非減少摩擦。
- **(B) 使用帶電序列相近的物質:錯誤。
第 39 題1 分
帶電物體或其附近之接地體,有突出部分或刃狀部分時,在該等前端近旁所出現之微弱發光放電,此現象稱為?
核心觀念
本題考查帶電物體附近的氣體放電型態。當帶電物體或其附近的接地體具有尖端、突出處或刃狀部分時,電場會集中在這些部位的前端,使附近空氣局部游離,形成微弱發光的放電現象,稱為電暈放電。
解題方法
抓住題幹的三個線索:「突出或刃狀部分」、「前端近旁」、「微弱發光」。尖端附近的電場特別強,足以使周圍氣體游離,但放電侷限在電極附近,尚未形成跨越間隙的明顯通道,因此屬於電暈放電。
選項分析
第 40 題1 分
有關預混合火焰特性,下列敘述何者錯誤?
核心觀念
本題考預混合火焰與擴散火焰的基本特性。預混合火焰是燃料與空氣在燃燒前先混合,再由火焰面向未燃混合氣傳播;燃燒速度通常較快,火焰常呈藍色,且混合較充分時較少產生不完全燃燒產物。
解題方法
先掌握預混合火焰的典型特徵,再逐項比對:燃料與空氣預先混合、火焰傳播速度較快、燃燒較完全、常見藍色火焰。題目問「何者錯誤」,因此找出與這些特徵不相符的敘述。
選項分析
- **(A) 不穩定燃燒:正確。**預混合火焰對混合比例、流速及周遭氣流較敏感,可能發生火焰回火或吹熄,燃燒狀態較容易受影響。
- **(B) 燃燒速率相對慢:錯誤。