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112年 - 112 高等考試_三級_醫學工程：生物輸送原理#115477

科目：生物輸送原理 | 年份：112年 | 選擇題數：0 | 申論題數：11

試卷資訊

所屬科目：生物輸送原理

選擇題 (0)

申論題 (11)

(一)說明前述三個過程在細胞內何處發生？（9分）
(二)根據反應方程式，分別說明前述三個過程消耗或產生的氧氣、二氧化碳及三磷酸腺苷之當量數。（9分）
(一)人類於高山失溫可能致死，假設某人體重是60kg，登山過程衣物被大雨打溼而造成體溫降低5度，假設體內葡萄糖氧化產生的熱量完全用來增加體溫，試計算需多少克的葡萄糖才能回到原來的體溫。假設人體的比熱（Cp）為4.2J K-1g-1，每莫耳葡萄糖（C6H12O6）可產生686仟卡（kCal）的熱量且每卡（Cal）熱量等於4.184焦耳（J）。（10 分）
(二)若該人攜帶的能量補充品每公克可以增加身體40仟焦耳（kJ）的熱量，試問攝取多少克的補充品能夠回到原來的體溫？（10分）
(三)從較真實的生理條件下討論，葡萄糖、能量補充包或其它物質對體溫調控的功效。（12分）
(一)請說明溶質在液體中的濃度梯度與其擴散現象的關係。（10 分）

(二)以下等式用來描述溶質在溶液中的擴散係數D=kT/6πηr，在溫度（T）為298 K下，水的黏度（η）是0.9 mPa s，血紅素在水中的擴散係數（D）為6.9×10-11m2 s-1，假設血紅素為圓形顆粒，其在水中的半徑（r）為多少？波茲曼常數（k）為1.38×10-23 J/K。（10分）
(三)假設在溫度為298 K及1大氣壓下，1.0公升飽和血氧的血液含有0.17公升氧氣（O2）。血液中每一個血紅素可結合4個氧分子，試計算每公升飽和血氧的血液可以溶解多少個氧分子？考慮氧氣為理想氣體且理想氣體常數（R）為8.2×10-2 L atm mol-1 K-1。（5分）
(一)熱傳導是透過介質的溫差將熱能從高溫傳遞到低溫，如下圖所示為一種平板型加溫器，其熱傳方程式為 q/A = -k×dT/dx，其中 q 為熱傳速率，k 為熱傳導係數（常數），A 為平板的面積，平板厚度 Δx，厚度方向的溫差為 T1-T2（＞0）。請將該一階微分方程式求解。（10 分）
(二)以熱傳方程式的解答說明增加熱傳速率的參數（驅動力）與減少熱傳速率的參數（阻力）。（10分）
(三)假設該加溫器的左側是熱源，右側是用來接觸體外循環的體液，若體液是穩定流動狀態，請說明體液在x方向的溫度變化情形與何種熱傳現象有關。（5分）