108年:基礎呼治(2)

氣霧粒子如果以沉降(sedimentation)方式在呼吸道內沉積,其沉積量受到下列那一個因素影響最大?

A吸氣及吐氣的時間長短
B氣霧顆粒的密度
C氣霧顆粒的直徑
D氣霧顆粒的移動速率

詳細解析

本題觀念

氣霧粒子在呼吸道內的沉積,會受到慣性撞擊、重力沉降與布朗運動擴散等機制影響。本題特別指定以「沉降」方式沉積,核心就是判斷粒子受到重力後向下沉降的能力;在各個選項中,氣霧顆粒的直徑最能直接決定沉降速度。沉降不是單純看氣流跑得快不快,也不能只把吸氣時間當成最主要因素。判讀這類題目時,先鎖定題目指定的沉積機制,再分辨粒子本身的物理性質與呼吸型態的影響,答案會更清楚。

選項分析

  • A ❌ 不是最佳答案。 吸氣與吐氣的時間長短會改變粒子在氣道內停留的時間。停留時間較長,粒子有較多機會因重力而沉降,所以呼吸週期確實會影響沉積量;然而它屬於呼吸模式因素,不是本題比較的主要粒子物理特性。

  • B ❌ 不是最佳答案。 粒子密度會影響重力沉降,密度越高,通常越容易受到重力作用而向下移動。密度也會反映在氣動力學直徑中,因此不能說密度完全沒有影響;但在本題的比較下,直徑對沉降速度的影響更顯著,B 不是最主要的決定因素。

  • C ✅ 正確。 氣霧顆粒的直徑,特別是氣動力學直徑(aerodynamic diameter),是預測粒子在呼吸道何處沉積的重要參數。忽略其他修正時,沉降速度大致與氣動力學直徑的平方成正比;直徑增加一點,沉降能力可能有更明顯的增加。因此在題目列出的因素中,顆粒直徑影響最大。

  • D ❌ 不是最佳答案。 粒子的移動速

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