109年:基礎呼治(1)
下列何者可以提升濕化設備(humidifier)的效應?①水溫較高②氣泡較大③氣霧密度較高④液面下氣體出口管較長⑤氣體流速較快
A僅②④⑤
B僅①②③
C僅①③④⑤
D僅①③④
詳細解析
本題觀念
潮濕器的效應取決於氣體能從水面或液滴取得多少熱與水氣,核心因素包括水溫、氣液接觸面積,以及氣體在水中的接觸時間。判斷這類題目時,可以先問三件事:是否讓水更容易蒸發、是否增加氣液界面、是否讓氣體在水中停留更久;若某個條件使氣泡變大或使氣流快速通過,通常會降低而不是提高濕化。
水溫較高會增加蒸發,較高的氣霧密度可提供更多液滴與可接觸界面,液面下出口管較長則使氣泡通過水柱的路徑變長。相反地,大氣泡的總表面積相對較小,快速氣流會縮短接觸時間,因此不能只看到「氣泡」或「流速」就一概判定有利。
選項分析
- A:錯誤。②大氣泡會使同一體積氣體的氣液接觸總面積減少,⑤較快氣流又會縮短氣體在水中的停留時間;雖然④可增加接觸路徑,但三者合併仍包含兩個降低濕化效應的條件。
- B:錯誤。①水溫較高與③氣霧密度較高確實有利於水氣轉移,但②大氣泡不利於形成足夠的氣液界面,而且此組合沒有④延長水下出口管,因此不能選作完整的正確組合。
- C:錯誤。①、③、④均有助於濕化,但⑤氣體流速較快會讓氣泡更快離開水柱,接觸時間減少,氣體尚未充分吸收水氣便離開設備,所以整組不正確。
- D:正確。①提高水溫增加蒸發驅動力,③增加氣霧與液滴可供接觸的界面,④延長液面下的出口路徑與停留時間;三個條件都朝增加氣液傳質的方向作用。
答案解析
答案為 D。潮濕器不是單純把氣體「通過水」就能
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