Q28.
重壓櫃內容積為10 立方公尺，起始壓力為1 大氣壓，加壓氣體的流量為每秒1 立方公尺，加壓氣體的氣體壓力為10 大氣壓，試問需持續加壓多少時間，重壓櫃櫃內的壓力可增加為5 大氣壓？
職業潛水 · 乙級 · 潛水物理 · Q28
難易度分析
4 / 5
本題屬於需要運用氣體狀態方程式進行數值計算的題目，考生必須能正確將壓力與流量進行物理量換算，且需在計算過程中精確處理不同壓力條件下的氣體體積關係，具有一定的計算複雜度。
正確答案：①4 秒鐘
① 4 秒鐘:根據氣體質量守恆與理想氣體狀態方程，重壓櫃初始氣體質量為 1 atm × 10 m³ = 10 atm·m³，目標壓力 5 atm 時需 50 atm·m³，差額 40 atm·m³。加壓氣體流量 1 m³/s 於 10 atm 下，每秒注入 10 atm·m³，故需 40 ÷ 10 = 4 秒。
錯誤選項解析
- ② 40 秒鐘:此選項誤將加壓氣體壓力忽略，直接以體積差 40 m³ 除以流量 1 m³/s 得出 40 秒，未考慮波以耳定律下高壓氣體的質量換算。
- ③ 4分鐘:此選項混淆了時間單位，將秒誤算為分鐘，且同樣未正確應用氣體質量守恒原理進行計算。
- ④ 40 分鐘:此選項同時犯了時間單位錯誤與忽略加壓氣體壓力的雙重錯誤，與正確計算結果相差甚遠。
Learning Tip
"本題核心考點為高壓氣體質量流量換算。解題關鍵在於理解注入氣體的等效體積需乘以壓力比（10 atm ÷ 1 atm = 10 倍），而非直接使用流量數值。常見陷阱是忽略加壓氣體本身的壓力條件，直接以體積差除以流量。實務上，重壓櫃加壓作業需嚴格控制加壓速率，避免氣壓創傷與氧中毒風險。"
學員答題分佈
①4 秒鐘0%
②40 秒鐘0%
③4分鐘0%
④40 分鐘0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！
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