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麻醉设备学物理基础知识第一页，共四十二页，2022年，8月28日Contents第一节 气 体 定 律第二节 物态的变化第三节 流体的运动第四节 光 的 吸 收Contents　本章学习在呼吸治疗及吸入麻醉工作中，经常遇到的一些相关物理学问题。有助于本课程的学习，以及对相关设备工作原理的深入理解。本章内容只需要了解，不需要掌握。第二页，共四十二页，2022年，8月28日压强×体积 = ×摩尔气体常数×温度质量摩尔质量第一节 气体定律一. 理想气体状态方程气体的量（摩尔数）第三页，共四十二页，2022年，8月28日一.理想气体状态方程理想气体:只考虑分子间相互碰撞，不考虑其他相互作用，分子体积体积和分子间引力忽略不计。误 差: 计算结果和实验数值有微小差别，温度越低、压强越大，出现的偏差越大。理想气体状态方程的缺陷: ①　气体分子本身占有一定体积； ②　分子间存在相互作用力。第四页，共四十二页，2022年，8月28日二.范德瓦尔斯方程1873年， 36岁的荷兰阿姆斯特丹大学范德瓦尔斯以博士论文“论物质液态和气态的连续性” 获得荷兰莱顿大学博士学位，论文中考虑了实际气体分子间作用力和分子体积两个因素，将理想气体物态方程加以修正，得出了近似描述实际气体性质的物态方程即范德瓦尔斯方程。 1910年，范德瓦尔斯73岁，荣获诺贝尔物理学奖。第五页，共四十二页，2022年，8月28日二.范德瓦尔斯方程对理想气体的修正量:①　分子本身所占体积－－b②　比例系数－－a（内压强与分子数密度之比）第六页，共四十二页，2022年，8月28日二.范德瓦尔斯方程修正量: ①分子本身所占体积－－b ②比例系数－－a（内压强与分子数密度之比）例： 二氧化碳： a=0.366 J·m3/mol2 b=0.0428×10-3 m3/mol； 水蒸气： a=0.55 J·m3/mol2 b=0.0305×10-3 m3/mol；第七页，共四十二页，2022年，8月28日二.范德瓦尔斯方程　范德瓦尔斯方程比理想气体状态方程更接近于实际情况，但也不是绝对准确，它是关于V的三次代数方程。A →A’：汽→（压缩）→过饱和蒸汽B →B’：液态→（减压膨胀） →过热液体A’ → B’：实验中不能实现第八页，共四十二页，2022年，8月28日TcCPc50℃35℃31.1℃AB27℃20℃10℃Vc三.安德鲁斯实验　安德鲁斯在不同温度下对二氧化碳作了系统的等温压缩实验，结果如图。　临界点C临界温度Tc临界压强Pc临界比容Vc第九页，共四十二页，2022年，8月28日三.安德鲁斯实验　把各等温线上气体开始液化和完全液化的各点连接起来得到曲线ABC，曲线ABC和临界温度（31.1℃）等温线把P-V图分成四个区域。　在临界温度以上，单纯靠压缩是不能使它液化的，称为“气”。临界温度以下的气体，称为“汽”，压缩后会依次变成液汽共存状态，和液态。第十页，共四十二页，2022年，8月28日四.混合气体的压强　在容器内的气体混合物中，如果各组分之间不发生化学反应，则每一种气体都均匀地分布在整个容器内，它所产生的压强和它单独占有整个容器时所产生的压强相同。 第十一页，共四十二页，2022年，8月28日四.混合气体的压强威廉?亨利（William Henry ，1774-1836，英国化学家） 　“每一种气体对于另一种气体来说，等于是一种真空。”当时这句话引起许多科学家的反对，道尔顿却用实验证明了它的正确性。约翰?道尔顿（John Dalton，1766－1844 ）　实验得出下列结论：某一气体在气体混合物中产生的分压等于它单独占有整个容器时所产生的压力；而气体混合物的总压强等于其中各气体分压之和。这就是气体分压定律 。第十二页，共四十二页，2022年，8月28日PO2=5.32kPaPO2=13.83kPa五.气体的弥散弥散：　当气体的密度不均匀时，气体的分压强就会有差异，气体分子从分压大的地方向分压小的地方移动。第十三页，共四十二页，2022年，8月28日PO2=12.64kPaPO2=5.32kPa毛细血管内血液与组织细胞之间的物质交换五.气体的弥散第十四页，共四十二页，2022年，8月28日六.气体在液体中的溶解度溶解度：　在一定温度与压力条件下，当液面上的气体和溶解的气体达到平衡时，该气体在液体中的浓度。　常用100ml液体中能溶解气体体积的ml数表示，写成vol%。如37℃，标准大气压下，100ml血中所能溶解的氧化亚氮浓度为0.468ml，故氧化亚氮的溶解度为0.468vol%。　大多数气体的溶解度随温度升高而减小，随压力增大而增大。第十五页，共四十二页，2022年，8月28日七.分配系数分配系数：　在一定温度下，某一物质在两相中处于动态平衡时，该物质在这两相中的浓度比值称为