近年來 國人出國觀光旅遊日益普及 某些旅遊業者甚至會以「海底浮潛」 與「潛水」活動來吸引年輕族群的目光 休閒潛水可以滿足人們對水下璀璨世界的好奇 雖然在專業人員的指引下 絕大部分的旅遊群眾都能享受一趟難忘的海上快樂假期 但也曾發現有些沒有潛水相關常識的旅遊人士 在未做好防範措施以及沒有遵守教練的指導下 而罹患了「潛水夫症候群」 臨床上稱之為「減壓症候群」 造成減壓症有許多種原因 最常見的是潛水員在長時間深潛後 沒有進行減壓停留而急速上浮 使溶在體內的氣體（主要是氮氣）來不及從組織中釋放出來 在體內形成氣泡而致病 造成的症狀可能有關節痛、視覺障礙 呼吸困難、乏力等，更甚者會不省人事及死亡 若某觀光客潛水時 在海底所呼吸的氣體為高壓空氣所輸出的氣體 假設人體溫度為攝氏37度 此時1莫耳氣體的體積約為25.4公升 當潛水夫迅速地從30公尺深海回到1大氣壓的海平面時 則每公升的血液將會逸出多少毫升的氮氣氣泡？ 已知氮氣的亨利常數為6.1乘以10負4M每一大氣壓 海水密度假設為1.0336克每立方公分 1.潛水夫在30公尺深海中 所承受的壓力等於海水壓力加大氣壓力 等於30乘100乘1.0336除以1033.6加1 等於4大氣壓 2.氮氣在空氣中的分壓為4乘5分之4等於3.2大氣壓 3.在30公尺深海中 潛水夫血液中所溶解氮氣的濃度 等於3.2乘6.1乘10的負4次方 等於1.952乘10的負3次方M 約等於2.0乘10的負3次方M 4.在海平面時 潛水夫血液中所溶解氮氣的濃度 等於1乘5分之4乘6.1乘10的負4次方 等於4.88乘10的負4次方M 約等於4.9乘10的負4次方M 5.所以潛水夫由深海到海平面時 每公升血液溢出氮氣的體積為383.54乘10負4升 5.所以潛水夫由深海到海平面時 每公升血液溢出氮氣的體積為383.54乘10負4升 約等於38毫升 由上面中的題目可以發現 當由海底浮出水面時 因為壓力改變 所以血液可溶解的氣體量會變少 在體內形成氣泡 而有致命的危機 下次在潛水返回海面時 記得要慢慢的上升 讓氣泡可以緩慢釋出喔！ 同學是否好奇過 園遊會的氣球釋放到天空中 會有什麼情況發生呢？ 以下就讓我們來探討一下！ 為了舉辦校慶的園遊會 小文班上想要有數個空飄的氣球 先買了氦氣桶乙個 其規格為13升、26大氣壓 若購買10吋的氣球 體積最大可至9升 從前述小文的情況 此氦氣桶在外在1大氣壓下 若要完全用盡 至少會剩下1大氣壓氦氣在桶內 因此26大氣壓只可用25大氣壓 最多可充多少個3升的氣球？ 13乘以26減1 除以3乘1 等於108.3 最多可充108個 今天有一個綁緊但沒拿好的氣球飛到天空去 大家好奇氣球體積隨高度增加的變化 想到課堂學過氣體的特性而有下列討論 小文說 大氣壓力減少 依據波以耳定律故體積會膨脹 小科說 大氣溫度下降 依據查理定律 故體積會縮小 小明說 大氣中氣體莫耳數減少 依據亞佛加厥定律 故體積會縮小 小華說 大氣中氧氣分壓減少 依據道耳頓分壓定律 故體積會縮小 小美說 大氣壓力與溫度皆發生變化 故不確定體積如何變化 若氣球有足夠彈性 為了要探究理論上氣球升空時體積的變化 搜尋到溫度以及外界壓力 隨高度變化的資料如表所示 哪位學生的說法完全正確？ 並說明之 波以耳定律用在討論定溫定量氣體 而查理定律用在定壓下的定量氣體 當兩者同時改變時 應討論溫度除以壓力的比值 故小美的說法正確 完成表格中氣球在不同高度下的體積 由於體積正比於溫度除以壓力 故表中數據帶入得高度3公里時 溫度280 K 壓力0.7大氣壓 氣球體積為4升 高度6公里時 溫度260 K 壓力0.5大氣壓 氣球體積為5.2升 高度9公里時 溫度240 K 壓力0.33大氣壓 氣球體積為7.3升 高度12公里時 溫度220 K 壓力0.25大氣壓 氣球體積為8.8升 由表可知 在12公里內隨高度增加 氣球體積變化的關係圖最接近下列何者？ 在12公里內 隨著高度增加 氣球會不斷膨脹 你答對了嗎？ 從前面幾道與氣體相關的練習題 我們知道了 由於氣體的溶解度隨著壓力增加而增加 因此當潛水返回海面時 要記得慢慢上升 讓氣泡可以緩慢釋出！ 避免氣體在組織中快速生成而累積唷！ 另外當氣球升空時 根據理想氣體方程式 PV等於nRT可知 假設氣球內氦氣量維持不變 也就是氣體莫耳數維持固定不變時 壓力的減少造成體積增加 而溫度的下降造成體積減少 當實際考量壓力與溫度時 在高度12公里內 氣球在升空的過程則會不斷膨脹 最後讓我們來思考一下 問題一：除了緩慢浮上海面外 是否還有什麼其他方式可以避免潛水夫症（或減壓症候群）呢？ 問題二：若超過12公里氣球再繼續上升 還有可能遇到什麼情形呢？ 歡迎留言和我們分享唷！