为了探究人体吸入和呼出气体中二氧化碳体积分数的变化，某同学依据“二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊”这一化学特性，设计并进行了实验。实验结果如图甲所示，清晰地展示了这一变化过程。

实验通常采用对比的方法：取两个相同的集气瓶，分别收集新鲜的空气（模拟吸入气体）和人体呼出的气体。然后，向两个集气瓶中分别注入等量、等浓度的澄清石灰水，迅速盖紧瓶盖并振荡，观察并比较石灰水变浑浊的程度。

根据生物学知识，人体通过呼吸作用，在细胞中利用氧气分解有机物，产生二氧化碳和水，并释放能量。因此，当空气进入肺泡时，氧气通过扩散作用进入血液，而血液中的二氧化碳则扩散到肺泡中，随呼气排出体外。这一气体交换过程必然导致呼出气体与吸入气体在成分上产生差异。

图甲所示的实验结果直观显示：使呼出气体中石灰水变浑浊的程度，远大于使吸入气体（空气）中石灰水变浑浊的程度。浑浊程度越深，表明气体中所含二氧化碳的浓度越高。由此可得出明确结论：人体呼出气体中二氧化碳的体积分数，显著高于吸入气体（空气）中二氧化碳的体积分数。

除了二氧化碳的变化，人体呼吸过程还伴随着其他气体成分的改变。最主要的差异是氧气含量的减少，因为一部分氧气被人体组织细胞消耗利用了。至于空气中的主要成分氮气以及微量的稀有气体，由于它们在人体代谢过程中不参与反应，因此吸入和呼出气体中这些“其他气体”的体积分数基本保持不变。整个实验有力地验证了人体呼吸作用的本质是气体交换，并揭示了新陈代谢活动对呼吸气体成分的具体影响。