我們對火之瞭解，是早在兒童時期。在冬天，火溫暖我們的家園、熟我們的食物、產生能量，但在敵對情況下，火是很危險的。我們知道，火消耗的燃料需要空氣中氧，而釋放出熱和光。通常情況下，對這種程度的理解是與火相關工作人員需要知道的。
火是一種劇烈化學反應，而不是物質！火災實際上是一個較大規模燃燒（Combustion）過程中之副產物（Byproduct）。大多數人對火和燃燒是可以互換使用這2個名詞，但與火相關工作人員應理解其差異性。燃燒（Combustion）是一種燃料快速氧化（化學反應）自我維持（Self-Sustaining），並產生熱和光的過程，其可能沒有產生火之現象，如燃燒在局部或近燃料表面，僅與氧氣接觸產生沒有火焰之燃燒，如燒炭現象；而火（Fire）則是一種二氧化碳、水蒸氣等很熱的混合物，進行快速的氧化反應，也就是燃燒的結果。又火災與爆炸比較，火災是一種較大空間燃燒之現象；而化學性爆炸是快速燃燒，當燃燒變為強烈時，會產生壓力波，又當此等壓力波變為充分強力時，便會形成一次爆轟（Detonation）現象；因此火災與化學性爆炸，主要是燃燒速度之不同，有無壓力波之形成差異。
防火防爆之理化性、熱能、熱傳、燃燒原則和滅火原理，本章進行基礎科學之討論，學習防火防爆相關人員可以更好地瞭解其規律，及如何預防和控制。
第1節 物理基本科學
1. 大氣壓力（Atmospheric Pressure）
大氣是有重量的，大氣中壓力是源自於大氣層中空氣的重力而產生之壓力，空氣主要為氮氣（N2）與氧氣（O2）組成，以一莫耳空氣有28.84 g （28×79% + 32×21% = 28.84），至海平面大氣壓最大。所謂一大氣壓是以海平面大氣中施加壓力為14.7 psi。1psi壓力能使水銀柱升高約2.04吋（52 mm）。在海平面上，升高水銀柱為2.04吋×14.7吋 = 29.9吋高（760 mm）；如圖1-2。在高處大氣壓比較小，沸點變小，致高山上煮開水未到100℃就沸騰。
2. 蒸氣壓（Vapor Pressure）／正常沸點（Atmospheric Boiling Point）
蒸氣壓也就是飽和蒸氣壓，為物質的氣相與液相達到平衡狀態時壓力。任何物質（包括液態與固態）都有揮發／蒸發成為氣態的趨勢，其氣態也同樣具有凝聚為液態或者凝華為固態的趨勢。由於液體的分子始終處於運動狀態（運動量大小取決於液體的溫度），分子連續不斷地從液體的自由表面逸出至其上部空間。其中一些分子保持在上部氣態空間，另一些分子由於無規則運動與液體碰撞，而被重新捕獲至原液態空間。在一定溫度，物質氣態與其凝聚態（固態或液態）之間，會在某一壓力下達成動態平衡；平衡時於單位時間內由氣態轉變為凝聚態的分子數，與由凝聚態轉變為氣態的分子數是相等的。如液體盛在開放容器內，則分子從表面逸出，液體蒸發。若液體盛在封閉容器內，逸出分子的運動被限制於蒸氣空間。隨著碰撞和再進入液體的分子數量增加，最終達成一平衡點，此時從液體逸出分子的速率，與分子再回入液體的速率相等。在平衡點由逸出蒸氣所生的壓力，稱為蒸氣壓，其單位為kg/m•s2或kPa（千帕）。當某一液體的溫度升高時，其蒸氣壓可達到並超過大氣壓力。在蒸氣壓等於一大氣壓力的溫度下，發生沸騰，使大氣阻礙蒸發的作用失效；以水為例，水之蒸氣壓（P），計算如下：
對於液體，從蒸氣壓高低可以看出蒸發速率的大小，具有較高蒸氣壓的物質通常具有較大揮發性。任何物質的蒸氣壓都隨著溫度非線性增加，亦即液體蒸氣壓主要隨溫度而變化，但當暴露於空氣中時，仍有許多可變因素會影響其實際蒸發速率。這些可變因素包括：大氣溫度和壓力、空氣運動狀態、入射輻射熱、比熱以及蒸發潛熱。
3. 蒸氣／空氣比重（Vapor /Air Proportion）
蒸氣／空氣比重是指在平衡溫度和壓力下，液體蒸發產生的蒸氣／空氣混合氣的重量，與同體積空氣重量之比值。因此，蒸氣／空氣混合氣的比重取決於環境溫度、液體蒸氣壓，以及液體分子量。若溫度比液體的沸點低得多，則液體的蒸氣壓可低到使蒸氣／空氣混合氣的密度接近純空氣，也就是蒸氣／空氣比重接近於1。若液體的溫度上升至沸點，則蒸發速率上升，蒸氣取代周圍的空氣，蒸氣／空氣混合氣比重就接近於純蒸氣比重。
火是一種劇烈化學反應，而不是物質！火災實際上是一個較大規模燃燒（Combustion）過程中之副產物（Byproduct）。大多數人對火和燃燒是可以互換使用這2個名詞，但與火相關工作人員應理解其差異性。燃燒（Combustion）是一種燃料快速氧化（化學反應）自我維持（Self-Sustaining），並產生熱和光的過程，其可能沒有產生火之現象，如燃燒在局部或近燃料表面，僅與氧氣接觸產生沒有火焰之燃燒，如燒炭現象；而火（Fire）則是一種二氧化碳、水蒸氣等很熱的混合物，進行快速的氧化反應，也就是燃燒的結果。又火災與爆炸比較，火災是一種較大空間燃燒之現象；而化學性爆炸是快速燃燒，當燃燒變為強烈時，會產生壓力波，又當此等壓力波變為充分強力時，便會形成一次爆轟（Detonation）現象；因此火災與化學性爆炸，主要是燃燒速度之不同，有無壓力波之形成差異。
防火防爆之理化性、熱能、熱傳、燃燒原則和滅火原理，本章進行基礎科學之討論，學習防火防爆相關人員可以更好地瞭解其規律，及如何預防和控制。
第1節 物理基本科學
1. 大氣壓力（Atmospheric Pressure）
大氣是有重量的，大氣中壓力是源自於大氣層中空氣的重力而產生之壓力，空氣主要為氮氣（N2）與氧氣（O2）組成，以一莫耳空氣有28.84 g （28×79% + 32×21% = 28.84），至海平面大氣壓最大。所謂一大氣壓是以海平面大氣中施加壓力為14.7 psi。1psi壓力能使水銀柱升高約2.04吋（52 mm）。在海平面上，升高水銀柱為2.04吋×14.7吋 = 29.9吋高（760 mm）；如圖1-2。在高處大氣壓比較小，沸點變小，致高山上煮開水未到100℃就沸騰。
2. 蒸氣壓（Vapor Pressure）／正常沸點（Atmospheric Boiling Point）
蒸氣壓也就是飽和蒸氣壓，為物質的氣相與液相達到平衡狀態時壓力。任何物質（包括液態與固態）都有揮發／蒸發成為氣態的趨勢，其氣態也同樣具有凝聚為液態或者凝華為固態的趨勢。由於液體的分子始終處於運動狀態（運動量大小取決於液體的溫度），分子連續不斷地從液體的自由表面逸出至其上部空間。其中一些分子保持在上部氣態空間，另一些分子由於無規則運動與液體碰撞，而被重新捕獲至原液態空間。在一定溫度，物質氣態與其凝聚態（固態或液態）之間，會在某一壓力下達成動態平衡；平衡時於單位時間內由氣態轉變為凝聚態的分子數，與由凝聚態轉變為氣態的分子數是相等的。如液體盛在開放容器內，則分子從表面逸出，液體蒸發。若液體盛在封閉容器內，逸出分子的運動被限制於蒸氣空間。隨著碰撞和再進入液體的分子數量增加，最終達成一平衡點，此時從液體逸出分子的速率，與分子再回入液體的速率相等。在平衡點由逸出蒸氣所生的壓力，稱為蒸氣壓，其單位為kg/m•s2或kPa（千帕）。當某一液體的溫度升高時，其蒸氣壓可達到並超過大氣壓力。在蒸氣壓等於一大氣壓力的溫度下，發生沸騰，使大氣阻礙蒸發的作用失效；以水為例，水之蒸氣壓（P），計算如下：
對於液體，從蒸氣壓高低可以看出蒸發速率的大小，具有較高蒸氣壓的物質通常具有較大揮發性。任何物質的蒸氣壓都隨著溫度非線性增加，亦即液體蒸氣壓主要隨溫度而變化，但當暴露於空氣中時，仍有許多可變因素會影響其實際蒸發速率。這些可變因素包括：大氣溫度和壓力、空氣運動狀態、入射輻射熱、比熱以及蒸發潛熱。
3. 蒸氣／空氣比重（Vapor /Air Proportion）
蒸氣／空氣比重是指在平衡溫度和壓力下，液體蒸發產生的蒸氣／空氣混合氣的重量，與同體積空氣重量之比值。因此，蒸氣／空氣混合氣的比重取決於環境溫度、液體蒸氣壓，以及液體分子量。若溫度比液體的沸點低得多，則液體的蒸氣壓可低到使蒸氣／空氣混合氣的密度接近純空氣，也就是蒸氣／空氣比重接近於1。若液體的溫度上升至沸點，則蒸發速率上升，蒸氣取代周圍的空氣，蒸氣／空氣混合氣比重就接近於純蒸氣比重。
