114年:心肺基礎

攝氏37度1大氣壓下,氧與二氧化碳的溶解係數分別為0.0244、0.592 mL/mm Hg/mL H₂O;在1/2大氣壓下,二氧化碳的溶解係數約為氧的多少倍?

A12.5
B25
C6.25
D50

詳細解析

本題觀念:

亨利定律(Henry's Law)中溶解係數(solubility coefficient, α)的物理性質。溶解係數是只隨溫度改變的物理常數,與壓力無關。本題考的是理解這個觀念後,正確計算 CO₂ 與 O₂ 溶解係數的比值。

選項分析

  • (A) 12.5 ❌ 計算錯誤——可能誤將壓力減半也套用到比值上(25 ÷ 2 = 12.5),但溶解係數不隨壓力改變。
  • (B) 25 ✅ α(CO₂) / α(O₂) = 0.592 / 0.0244 ≈ 24.3 ≈ 25 倍。由於溶解係數只取決於溫度與氣體-溶劑的性質,與壓力無關,因此在 1/2 大氣壓下比值不變,仍約為 25 倍。
  • (C) 6.25 ❌ 可能是 25 ÷ 4 的錯誤推算。
  • (D) 50 ❌ 可能誤以為壓力減半會讓比值加倍(25 × 2 = 50),但溶解係數與壓力無關。

答案解析

亨利定律回顧:

溶解氣體量 = α × P

  • α = 溶解係數(Bunsen solubility coefficient),單位為 mL gas / mmHg / mL H₂O
  • P = 該氣體的分壓

重點:α 是物理常數,只和溫度、氣體種類、溶劑種類有關,不因環境總壓改變而改變。

改變壓力會影響的是「溶解氣體的

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