114年:基礎呼治

操作高壓氧艙時,儀表顯示艙內壓力為2 atm,此時高壓氧艙內的絕對壓力為多少ATA?

A1
B2
C3
D4

詳細解析

本題觀念:

本題考「錶壓(gauge pressure)」與「絕對壓力(absolute pressure, ATA)」的換算,這是高壓氧與潛水醫學計算氣體定律(如波以耳定律、亨利定律)時的基本功。

選項分析

本題為計算題,四個選項分別為1、2、3、4(單位ATA),直接以觀念與公式推算判斷:

  • 儀表(壓力錶/gauge)讀數本身就是以「大氣壓為零點」校正的相對壓力,也就是「錶壓」,題目給的2 atm即為錶壓。
  • 絕對壓力的定義是以完全真空為零點,數值上等於錶壓再加上一個大氣壓(海平面大氣壓)。
  • 換算公式:絕對壓力(ATA)=錶壓(atm)+1 atm(海平面大氣壓)。
  • 代入本題:絕對壓力=2+1=3 ATA,對應選項3。

答案解析

正確答案為3(ATA)。這個換算公式在潛水醫學中也有對應的直覺類比:水深66英尺(約20公尺)時,錶壓恰好是2大氣壓,此時絕對壓力就是3 ATA,與本題數字完全吻合。臨床上高壓氧艙的治療壓力規範(如國際高壓氧醫學會規定至少2 ATA以上)都是以「絕對壓力」而非錶壓標示,因為波以耳定律、亨利定律等氣體計算都必須用絕對壓力,這也是題目特別強調「儀表顯示」與「絕對壓力」需要換算區分的原因。

核心知識點

  • 錶壓(gauge pressure):以大氣壓為零點的相對壓力,一般壓力錶讀數即為錶壓。
  • 絕對壓力(absolute pressure, ATA):以真空為零點,數值上等於錶壓加1 atm。
  • 換算公式:ATA=錶壓(atm)+1。
  • 高壓氧、潛水醫學的氣體定律計算(波以耳定律、亨利定律)一律使用絕對壓力,不可誤用錶壓。

參考資料

  1. Atmospheres (ATMs) versus ATAs - ScubaBoard
  2. Atmospheric and Hydrostatic Pressure - NOAA Diving Center
  3. A General Overview on the Hyperbaric Oxygen Therapy - PMC