115年:基礎呼治(2)
有關液態氧氣供應系統（liquid oxygen systems）的敘述，下列何者正確？
A居家用液態氧供氧系統，不使用狀態下，液態氧不會持續蒸發流失
B家用液態氧需要保存於壓力高於100 psi 的環境中
C液態氧在一大氣壓時，約可以產生860 倍體積的氣態氧
D居家用液態氧供氧系統無法搭配節氧裝置（O₂-conserving devices）
詳細解析
本題觀念
液態氧供應系統把氧氣冷卻到極低溫，使氧氣以液體形式儲存在隔熱容器中；使用時液態氧會逐漸暖化，轉變成氣態氧，再經由流量控制器供病人吸入。這種儲存方式的最大特色，是少量液體可以轉換成很大的氣體體積。約 1 L 液態氧在一大氣壓下可產生 860 L 氣態氧，這是液態氧具有高儲存效率的物理基礎。
判讀居家液態氧裝置時，還要注意兩個容易混淆的地方。第一，隔熱只能減慢暖化，不能完全阻止液態氧蒸發；即使暫時沒有使用，也會有蒸發損失，需要定期補充。第二，家用液態氧儲槽是低溫、相對低壓的系統，不能把壓縮氣體鋼瓶的高壓概念直接套用過來。液態氧也可以連續流量供氧，或搭配節氧裝置在吸氣時給氧，以減少浪費並延長攜帶式供氧的使用時間。
選項分析
- A ❌ 錯誤。 液態氧儲槽並非完全沒有損失。儲存液體會逐漸吸收周圍熱量，暖化後蒸發成氣體，形成持續的蒸發損失（boil-off loss）；因此即使裝置沒有使用，液態氧仍會慢慢消耗，需由供應端定期補充。
- B ❌ 錯誤。 家用液態氧使用隔熱容器保存低溫液體，屬於相對低壓的儲存系統，常見儲槽操作壓力約 20 psi。高於 100 psi 的概念較接近壓縮氣體鋼瓶，並不是家用液態氧儲槽的典型要求。
- C ✅ 正確。 液態氧暖化後會膨脹成氣態氧，約 1 L 液態氧可產生 860 L 氣態氧。這個體積轉換倍率正是液態氧可以在相對小的容器內儲存大量可用氧氣的原因，所以本選項為正確敘述。
- D ❌ 錯誤。 液態氧系統可以搭配節氧裝置（oxygen-conserving device），包括吸氣觸發的脈衝式供氧。裝置只在病人吸氣時輸送氧氣，可減少呼氣或無效期間的氧氣浪費，延長攜帶式液態氧的供應時間；因此不能說完全無法搭配。
答案解析
本題正確答案是 C。液態氧的核心物理特性是液體轉成氣體時體積大幅膨脹，約 1 L 液態氧可形成 860 L 氣態氧。A 忽略液態氧持續暖化造成的蒸發損失；B 把高壓壓縮氣體鋼瓶的特性誤套到低壓液態氧儲槽；D 則忽略液態氧可使用節氧裝置延長攜帶時間。因此只有 C 符合液態氧供應系統的特性。
核心知識點
- 液態氧必須以低溫、隔熱方式保存，使用時暖化並轉為氣態氧。
- 約 1 L 液態氧可產生 860 L 氣態氧；看到「860 倍」要聯想到液氣相變化與體積膨脹。
- 隔熱不能完全消除蒸發損失，未使用時仍會有 boil-off loss，需定期補充。
- 家用液態氧儲槽是相對低壓系統，不能用高於 100 psi 的壓縮氣體鋼瓶標準判斷。
- 液態氧可搭配連續流量或節氧裝置；脈衝式供氧在吸氣時給氧，有助於減少浪費、延長攜帶式供氧時間。