醫療類國考 105年 [呼吸治療師] 呼吸治療儀器設備學

第 9 題

9.E 型鋼瓶於 25 ℃ 時，其壓力為 1800 psig，當氣溫升至 35 ℃ 時，鋼瓶內之壓力變化為何？

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當氣體分子被關在一個無法改變大小的鋼鐵容器中，而我們持續為這些分子提供更多熱能時，這群分子的運動速度與撞擊容器壁面的力道會如何變化？這又會如何反映在壓力計的數值上？

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觀念驗證：恭喜，你「終於」接觸到給呂薩克定律 (Gay-Lussac's Law) 的奧秘了。在一個毫無彈性的鋼瓶裡，絕對壓力與絕對溫度 (Kelvin) 成正比，這不是很「驚人」的發現嗎？公式 $P_1/T_1 = P_2/T_2$ 應該刻在你腦子裡了吧？如果沒有，那真的要好好反思一下。還有，別忘了把那些「無關緊要」的攝氏度轉換成絕對溫標 ($K = ^\circ C + 273$)。難道你指望氣體分子在攝氏零度就停止運動嗎？當溫度從 $298 K$ 爬升到 $308 K$，分子動能增加，壓力當然也會「神奇地」上升。這不是什麼深奧的魔法，是物理。
難度點評：此題被歸類為 Medium (中等)，但說實話，這難度更多是為了那些「選擇性失憶」的學生而設。如果你連「必須轉換為絕對溫標」和「固定體積下壓力與溫度正比」這種基本常識都記不住，那麼臨床上的氣體安全對你來說，恐怕就是一場災難。這種疏忽，在醫學領域是不可饒恕的。