申論 1設置一薄膜處於純水與蛋白質混合溶液之介面，整體系統為37℃，如下圖所示。薄膜的孔隙尺寸相等於一分子量（Molecular weight, MW）100,000 Da 的球形分子大小。蛋白質混合液中包含A 分子（[A] = 50 g/L,MW = 80,000 Da）、B 分子（[B] = 60 g/L, MW = 150,000 Da）及C 分子AB（[C] = 80 g/L, MW = 450,000 Da）。假設該蛋白質溶液為理想溶液，請問：C（每小題10 分，共20 分）㈠蛋白質溶液所產生的滲透壓（Osmotic pressure）為多少mmHg？㈡若在一段時間後該薄膜的孔洞完全堵塞，請問此時的蛋白質溶液之滲透壓變為多少mmHg？
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弱點分析
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申論 2一長度為5 m 的鋼管A 之內徑（ID）為0.02 m，外徑（OD）為0.04 m，熱傳導度（Thermal conductivity）為25 W/m•K。為了避免管內的熱量流失，在鋼管A 的外層包覆了一層厚度為0.01 m 的隔熱材料B，其熱傳導度為0.1 W/m•K。若鋼管A 的內壁溫度為500 K，材料B 的外壁溫度為150 K，如下圖所示，請計算：（每小題10 分，共20 分）㈠此系統的熱損失速率為何？㈡材料A 與B 之介面溫度為何？
申論 3關於在微血管壁上的血液／體液進出情形：㈠請敘述所有作用在微血管壁上造成體液進出血管的應力，（4 分）並在下方微血管截面圖上標示出該應力方向。（4 分）㈡利用將微血管壁的多孔結構視為一系列直徑為7 nm 的平行圓柱。給定體內微血管的總表面積為600 m2，壁上孔洞表面積為其1/1000，微血管壁的厚度為0.5 m，孔洞曲折度（Tortuosity）為2，微血管壁的平均總過濾壓力（Mean net filtration pressure）或其有效壓力降為0.5 mmHg。在假設血液為牛頓流體，黏度為1.2 cP 的情形下，請計算：微血管的水力傳導度（Hydraulic conductance）。請以msec/kg 為單位作答。（6 分）
申論 4小明在手臂肌肉上注射了藥物A，之後藥物從注射點向周圍組織擴散。假設擴散行為僅在一維方向（X 方向）發生，且其擴散係數為D，另藥A物在擴散當中亦同時會與組織成分發生反應，其反應為一階函數，反應速率常數為k。㈠假設整體輸送系統為一不可壓縮之流體（incompressible fluid），請推導該藥物濃度（C）對於位置（x）與時間（t）關係的質量守恆方程A式。推導過程中請詳細說明「項次處置方式」與「題目中之假設情形」之關係。（7 分）
申論 5血液以5000 mL/min 的流速（Q）通過一37℃薄膜充氧器，進入時血blood液中的氧氣分壓（pO）為20 mmHg，離開時血液中的氧氣分壓為110 mmHg，給定在37℃時血液的亨利常數（Henry’s constant；H）Oxygen為0.74 mmHg/M，血紅蛋白飽和氧濃度（C’）為8800 M。請計算在SAT該系統中的氧氣輸送流率（Q）？請以mol/sec 為單位作答。（20 分）oxygen[提示]：氧氣於血液中的量包含直接溶於血漿中的量及與血紅素（hemoglobin）結合的量。pO血紅蛋白飽和比例（mmHg）（Fractional Hemoglobin saturation）Y(pO)
申論 6[提示公式]：D2CmDC/Dt（m為反應速率項）AAAAA㈡假設藥物A 於注射點處（X = 0）之濃度（C）維持恆定（即注射點處之藥物量>>擴散出去之藥物量），請列出可能之邊界條件（Boundaryconditions）。（6 分）㈢根據㈠與㈡之結果，請推導在穩態（Steady state）的情形下，藥物濃度的表示為何？（7 分）