107年:基礎呼治(1)
濕化器加裝 bubble-diffuser 製造更多氣泡,可以提升濕化設備的效應,其應用原理為何?
A降低水的溫度
B增加水跟氣體接觸表面積
C增加水跟氣體接觸時間
D改變水質的硬度
詳細解析
本題觀念
濕化器的作用,是讓通過的乾燥氣體從水面或水中取得足夠水分,使吸入氣體更接近呼吸道需要的溫度與濕度。bubble-diffuser(氣泡擴散器)把進入濕化瓶的氣流分散成許多小氣泡;氣泡表面就是氣體與水交換水分的界面。氣泡數量增加、尺寸適當時,所有氣泡的總表面積會變大,氣水傳質的機會也隨之增加。這是本題要考的主要物理原理。
可把濕化效率想成氣體和水之間的交換效率:接觸界面越大,越多氣體分子能同時和水接觸,水分便較容易蒸發並進入氣流。水溫、氣流速度與氣體在水中的停留時間也會影響實際效果,但 bubble-diffuser 最直接造成的改變,是增加氣體與水的接觸表面積。
選項分析
A:降低水的溫度。水溫下降不會讓氣泡變多,也不會增加氣水界面;相反地,較低溫度下氣體可容納的飽和水蒸氣量較少,可能使濕化能力下降。因此這不是 bubble-diffuser 提升效應的原理。
B:增加水跟氣體接觸表面積。氣流經擴散器後形成許多氣泡,每一個氣泡都提供氣水交換界面。氣泡總表面積增加,水分蒸發及傳入氣流的機會增加,這是題目所描述的主要作用,故為正確答案。
C:增加水跟氣體接觸時間。氣泡在水中上升的過程確實會讓氣體與水保持接觸,因此接觸時間可能是伴隨的影響因素;資料也支持它能影響濕化效率。不過本題的裝置改變是把氣流分散成更多氣泡,單選題預期優先辨認的直接機轉是接觸表面
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