114年:基礎呼治
慢性阻塞性肺病病人需外出就醫，家中的液態氧鋼瓶中的液態氧重量約1.1 kg，目前病人使用nasal cannula 2 L/min，請問該鋼瓶可提供氧氣多少分鐘？
A350 分鐘
B430 分鐘
C560 分鐘
D700 分鐘
詳細解析
本題觀念：
液態氧(liquid oxygen, LOX)因體積小、可儲存的氧氣量大，是居家可攜式氧氣系統常用的形式。液態氧轉換成氣態氧時體積會大幅膨脹(約膨脹850～860倍)，計算「鋼瓶還能用多久」時，需要先把重量換算成液態體積，再換算成氣態體積，最後除以每分鐘的流速。
計算步驟：
- 液態氧體積(L) = 重量(kg) ÷ 液態氧密度(約1.141 kg/L)
- 氣態氧體積(L) = 液態氧體積(L) × 膨脹比(約860)
- 可用時間(分鐘) = 氣態氧體積(L) ÷ 流量(L/min)
選項分析
本題為計算題，非反向敘述題，四個選項為不同的分鐘數，需實際代入數字計算後挑出最接近的答案。
代入題目數值：重量1.1 kg、流量2 L/min
- 液態氧體積 ≈ 1.1 ÷ 1.141 ≈ 0.96 L
- 氣態氧體積 ≈ 0.96 × 860 ≈ 829 L
- 可用時間 ≈ 829 ÷ 2 ≈ 415 分鐘
| 選項 | 數值 | 與計算值(≈415分)的差距 |
|---|---|---|
| A | 350分鐘 | 相差約65分鐘 |
| B | 430分鐘 | 相差約15分鐘，最接近 |
| C | 560分鐘 | 相差過大 |
| D | 700分鐘 | 相差過大 |
答案解析
答案為B(430分鐘)。實際計算得出的可用時間約為415分鐘，四個選項中與此計算值最接近的是430分鐘。教科書計算液態氧可用時間時，密度與膨脹比常依版本不同採用略有差異的四捨五入係數（例如膨脹比在856～861之間），因此最終結果本來就會有數十分鐘內的合理誤差範圍，官方答案採計算結果最接近的選項B。
核心知識點
- 液態氧換算公式：液態體積(L) = 重量(kg) ÷ 密度(約1.141 kg/L)；氣態體積(L) = 液態體積 × 膨脹比(約860)；可用時間(分鐘) = 氣態體積 ÷ 流量(L/min)。
- 膨脹比概念：液態氧轉為氣態時體積會膨脹約850～860倍，這是攜帶式液態氧系統能儲存大量氧氣、體積卻很小的原因。
- 臨床應用：慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)等慢性呼吸疾病病人外出使用可攜式液態氧鋼瓶前，應事先概算可用時間，確保外出安全、避免中途氧氣用盡。
- 計算題應對技巧：遇到選項間距較大的計算題，先算出估計值，再挑選最接近的選項，不需追求與某選項完全吻合。