醫療氣體鋼瓶減壓閥之主要運作原理為何？

本題觀念：

醫療氣體鋼瓶的減壓閥（pressure-reducing regulator）將鋼瓶內高壓氣體降為穩定的低壓輸出，其設計需因應鋼瓶固定容積下，內部壓力隨溫度波動而改變的特性，這正是蓋呂薩克定律（Gay-Lussac's law）所描述的「定容下，壓力與絕對溫度成正比」關係。

選項分析

• (A) Gay Lussac's law（蓋呂薩克定律） ✅ 正確答案，見下方解析。
• (B) Boyle's law（波以耳定律） ❌ 描述定溫下壓力與體積成反比，談的是抽換氣體時體積壓力互換，非減壓閥因應溫壓變化的設計基礎。
• (C) Dalton's law（道爾頓分壓定律） ❌ 描述混合氣體總壓力等於各分壓之和，與單一鋼瓶內壓力調節無關。
• (D) Poiseuille's principle（帕修定律） ❌ 描述層流下流量與管徑、黏稠度、管長的關係，屬於流量計算，非壓力調節裝置的原理。

答案解析

鋼瓶是固定容積（definite volume）的密閉容器，蓋呂薩克定律指出：定容下，氣體壓力與絕對溫度成正比（P1/T1 = P2/T2）。當環境溫度升高，鋼瓶內壓力會隨之上升；反之溫度下降壓力也隨之降低，即使鋼瓶內氣體量沒有變化，壓力表讀值也會隨環境溫度波動。減壓閥（regulator）內部的彈簧與膜片機制，正是為

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