一般警察人員考試四等考試-消防警察人員類別普通物理學概要與普通化學概要107 年第 24 題單選題
潛水員在海面下常使用由氦與氧混合的氣體呼吸，為避免身體不適，須調整所呼吸的混合氣體比例，使氧的分壓維持在 0.2 atm 。假設某日海平面為一大氣壓 (76 cm-Hg ，水銀密度為 13.6 g/cm³)，潛水員下潛至海水深度 10 公尺深作業，海水密度為 1.0336 g/cm³，此時氣桶中氧的莫耳分率為多少？
A正確答案
10公尺深處總壓約2 atm,氧分壓需維持0.2 atm,故莫耳分率=0.2/2=0.1。
為什麼答案是 A
正確。總壓2 atm下,氧分壓0.2 atm對應莫耳分率0.1。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 10公尺深處總壓約2 atm,氧分壓需維持0.2 atm,故莫耳分率=0.2/2=0.1。
1. 海水10公尺產生壓力:換算成水銀柱高 = 10×100×(1.0336/13.6) ≈ 76 cm-Hg = 1 atm
2. 潛水員所受總壓力 = 大氣壓 1 atm + 海水壓 1 atm = 2 atm
3. 由道耳頓分壓定律:氧莫耳分率 = P(O₂)/P(總) = 0.2/2 = 0.1
4. 故答案為 (A)。
逐選項分析
A✓ 正確
正確。總壓2 atm下,氧分壓0.2 atm對應莫耳分率0.1。
B✕
錯誤。0.2為氧分壓(atm)的數值,非莫耳分率;若在海平面(總壓1 atm)才會是0.2。
C✕
錯誤。誤算總壓為0.5 atm才會得到0.4,與實際情況不符。
別把氧分壓0.2 atm直接當成莫耳分率;水下總壓需加上水柱壓力。 
