110年:呼治儀器

有關大量液態氧氣儲存槽的敘述,下列何者錯誤?

A儲存槽是一絕緣體,可維持低溫狀態
B蒸發器可將液態氧加熱至室溫形成氣態氧
C釋壓閥可將氣體工作壓力降至50 psi
D釋放出的氣體使得容器內的氣體得以擴張,進而增加溫度,使氣化更快

詳細解析

本題觀念:

大量液態氧氣(liquid oxygen, LOX)儲存槽是醫院集中供氣系統常用的氧氣來源,利用氧氣在低溫(約−183°C)下液化、體積大幅縮小的特性(1公升液態氧可膨脹成約860公升氣態氧),達到高密度儲存的目的。此類儲存槽的基本構造包含:雙層真空絕熱槽體(維持低溫)、蒸發器(vaporizer,將液態氧加熱氣化)、減壓調節裝置(將高壓氣體降至工作壓力)與釋壓閥(pressure relief valve,防止槽內壓力過高)。本題考的是這套系統各元件的功能與操作原理,特別是「氣體釋放後槽內溫度變化方向」這個常見的物理易混淆點。

選項分析

選項判斷理由
A儲存槽本體採真空隔層設計(雙層槽壁間抽真空、以隔熱材料填充),如同保溫瓶原理,可有效阻絕外界熱量傳入,維持槽內液態氧的低溫狀態,減少自然蒸發損失
B蒸發器是液態氧儲存系統的必要元件,功能是讓低溫液態氧流經蒸發器管路時吸收環境熱量,逐漸回溫並氣化,最終以接近室溫的氣態氧氣輸出供臨床使用,避免病人吸入極低溫氣體造成呼吸道傷害
C儲存槽內氣體壓力可達數百 psi 以上,經釋壓/減壓裝置調節後,會將工作壓力降至約 50 psi,這也是醫院管路氣體系統(piped gas system

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