物理基礎(chǔ)知識(shí)

1、關(guān)于物理基礎(chǔ)知識(shí)第一張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月物理基礎(chǔ)主要包括：1.氣體定律2.物態(tài)變化3.流體運(yùn)動(dòng)第二張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 氣體定律一.理想氣體的狀態(tài)方程（一）理想氣體（ideal gas）:只考慮分子間相互碰撞，不考慮其他相互作用，分子體積和分子間的引力均可忽略不計(jì)的氣體，稱之為理想氣體。第三張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）理想氣體的狀態(tài)方程對(duì)于一定量的理想氣體，它的壓強(qiáng)（ P ） 體積（V）和絕對(duì)溫度（T）存在下式關(guān)系： M PV= RT 第四張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）理想氣體的狀態(tài)方程1.R=8.314J

2、/(mol.k) 稱為摩爾氣體常數(shù)2. 表示1摩爾質(zhì)量（Kg）,3.M為容器內(nèi)氣體的質(zhì)量（Kg）4.V為容器內(nèi)氣體的體積（m3）5. T為溫度（K開氏度或絕對(duì)度）6. P為壓強(qiáng)（Pa ） 第五張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）理想氣體的狀態(tài)方程由于氣體的密度= M/V,上式也可寫成 P= RT 注意：這兩個(gè)方程在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，在溫度不太低，壓強(qiáng)不太高的條件下，計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)值有微小差別；但溫度越低、壓強(qiáng)越大計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)值的偏差越大。這就促使了范德瓦爾斯方程的出現(xiàn)。第六張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、 范德瓦爾斯方程（一）分子大小不可忽略的修正值壓強(qiáng)很大時(shí)，氣體的

3、體積減少至很小，氣體分子本身所占的體積就不能再忽略不計(jì)。（二）分子引力不可忽略的修正值分子間引力的存在使器壁附近分子受到向容器內(nèi)部的引力，減弱氣體分子施與器壁的壓力。第七張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二 、 范德瓦爾斯方程1.由于實(shí)際氣體分子本身占有體積，分子之間存在相互作用力。 范德瓦爾斯（Van der waals)考慮到這兩個(gè)因素，對(duì)理想氣體狀態(tài)方程加以修正，這就是范德瓦爾斯方程： 第八張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二 、 范德瓦爾斯方程 a （P+ V2）(V-b)=RTa為壓強(qiáng)修正值,b為體積修正值，這兩者決定于氣體的性質(zhì)，可由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。例：Co2的a=0.3

4、66J.m3/mol2, b=0.0428x10-3m3/mol.第九張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、 范德瓦爾斯方程2.由于分子間的引力而減少的氣體的壓強(qiáng)通常稱之為內(nèi)壓強(qiáng)，用P表示。3.范德瓦爾斯方程比理想氣體方程更接近于實(shí)際情況，但也不是絕對(duì)準(zhǔn)確的。第十張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、 安德魯斯試驗(yàn)1.安德魯斯（Andrews）曾在不同溫度下對(duì)二氧化碳作了系統(tǒng)的等溫壓縮試驗(yàn)。二氧化碳當(dāng)溫度高于31.1度時(shí)，即使高壓下也不能液化。第十一張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、 安德魯斯試驗(yàn)2.氣體靠壓縮液化有一最高溫度界限，稱為臨界溫度（二氧化碳的臨界溫度是

5、31.1度），以Tc表示，和臨界溫度相應(yīng)的等溫線稱為臨界等溫線。第十二張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、 安德魯斯試驗(yàn)3.安德魯斯畫了二氧化碳實(shí)際等溫線，發(fā)現(xiàn)有四個(gè)區(qū)：氣態(tài)區(qū)、汽態(tài)區(qū)、汽液共存區(qū)、液態(tài)區(qū)。4.氣態(tài)區(qū)域分為兩部分：在臨界等溫線以下區(qū)域成為汽；在臨界等溫線以上區(qū)域成為氣。5.單純依靠壓縮是不能使氣體液化的，必須在一定溫度下。第十三張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、 混合氣體的壓強(qiáng)1.混合氣體中，各種成分氣體都有自己的壓強(qiáng)，稱為分壓強(qiáng)。2.道爾頓（Dalton）分壓定律:混合氣體的壓強(qiáng)等于組成混合氣體的各成分的分壓強(qiáng)之和。 P空氣= PN2+PO2+PH2O+

6、PCo2第十四張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、 混合氣體的壓強(qiáng)3.分壓強(qiáng)=容積百分比 x 總壓強(qiáng)4.不均勻的分壓強(qiáng)會(huì)帶來(lái)什么結(jié)果？ 氣體流向：同種氣體流向與該種氣體分 壓強(qiáng)大小有關(guān)，氣體總是由分壓強(qiáng)大的地方向分壓小的地方轉(zhuǎn)移。例 ：O2 21kPa 13.6 Kpa第十五張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月五、 氣體的彌散1.彌散：當(dāng)氣體的密度不均勻時(shí)，氣體的分壓強(qiáng)就會(huì)有差異，氣體分子從分壓大的地方向分壓小的地方移動(dòng)，稱之為彌散。 肺泡 PO2=13.83kPa （血管PO2=5.32kPa ）第十六張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月五、 氣體的彌散2.肺泡氣（PO

7、2=13.83kPa） 彌散肺動(dòng)脈血進(jìn)入肺毛細(xì)血管時(shí)（PO2=5.32 kPa）毛細(xì)血管動(dòng)脈端（PO2=12.64kPa） 彌散組織間液（PO2=5.32kPa）排出二氧化碳的過(guò)程與供氧過(guò)程相反。第十七張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月五、 氣體的彌散3.主動(dòng)脈血氧分壓為什么低于13.83kPA？ 由于少量肺循環(huán)的靜脈血未與肺泡氣進(jìn)行交換而直接流入到動(dòng)脈中，降低了肺循環(huán)后流入大動(dòng)脈的血液的氧含量，是氧分壓由13.83kPa降至12.64kPa.第十八張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月五、 氣體的彌散4.吸入性麻醉藥的彌散 在機(jī)體內(nèi)，由于氧不斷消耗，二氧化碳不斷產(chǎn)生，故不能達(dá)到靜

8、態(tài)平衡。而不被代謝的吸入性麻醉藥進(jìn)入體內(nèi)的彌散過(guò)程與氧相同，不同的是可以趨向靜態(tài)平衡，平衡時(shí)，組織內(nèi)的分壓和吸入氣中的分壓值相等，當(dāng)麻醉氣體的腦內(nèi)分壓和吸入氣中的分壓值相等時(shí)，臨床上認(rèn)為達(dá)到麻醉濃度。第十九張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月六、 氣體在液體中的溶解度1.溶解度:在一定溫度與壓力的條件下，當(dāng)液面上的氣體和溶解的氣體達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)， 該氣體在液體中的濃度稱為溶解度。2.表示方式：用100ml液體中能溶解氣體體積的毫升數(shù)表示，寫成vol%,記為C 例:在37oC,一個(gè)大氣壓下，100ml的血中能溶解氧化亞氮0.468ml,即氧化亞氮的溶解度為0.468vol%第二十張，PPT

9、共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月六、 氣體在液體中的溶解度3.溶解度的大?。和ǔｋS溫度升高而降低，隨壓強(qiáng)增加而增加。4.亨利定律：C=aP C表示溶解度，a是比例常數(shù)，稱為氣體的溶解系數(shù)，其只相當(dāng)于壓強(qiáng)為一個(gè)單位時(shí)的氣體溶解度。P為壓強(qiáng)。 實(shí)際應(yīng)用： 用高壓氧艙治療缺氧性疾病第二十一張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月六、 氣體在液體中的溶解度5.溶解度與麻醉誘導(dǎo)及清醒速度的關(guān)系：溶解度小的麻醉藥（異氟醚），吸入后肺泡內(nèi)分壓與腦內(nèi)分壓達(dá)到平衡的時(shí)間短，誘導(dǎo)迅速；一旦停止吸入，迅速?gòu)捏w內(nèi)排出并消失，因此清醒快。第二十二張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月七、 分配系數(shù)1.分配系數(shù)（d

10、istribute coefficient）:一定溫度下，某物質(zhì)在兩相中處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，該物質(zhì)在兩相中濃度的比值，是溶解度的另一種表達(dá)方式。 揮發(fā)性藥經(jīng)肺泡進(jìn)入血液，可把肺泡氣和血液看成互相鄰接的氣、液兩相，當(dāng)其在兩相中處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，這兩相中麻醉藥的濃度比值，就成為該藥的血/氣分配系數(shù)。第二十三張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月七、 分配系數(shù)實(shí)例：恩氟烷在37oC時(shí)的血/氣分配系數(shù)是1.9，即表示溶解在血中的濃度是肺泡濃度的1.9倍。2.血/氣分配系數(shù)與麻醉 （1）血/氣分配系數(shù)與麻醉誘導(dǎo)快慢有關(guān)。異氟醚在血中溶解度小，血/氣分配系數(shù)小，麻醉誘導(dǎo)迅速，清醒也快。 第二十四張，PPT共

11、三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月七、 分配系數(shù)（2）油/氣分配系數(shù)麻醉強(qiáng)度有關(guān)： 油/氣分配系數(shù)越高，作用強(qiáng)度越大。（甲氧氟烷的油/氣分配系數(shù)最大，麻醉 強(qiáng)度最大）（3）橡膠/氣分配系數(shù)影響誘導(dǎo)和蘇醒時(shí)間：甲氧氟烷的橡膠/氣分配系數(shù)很大在使用甲氧氟烷時(shí)，一部分被麻醉機(jī)裝置所吸收，導(dǎo)致濃度降低，誘導(dǎo)時(shí)間延長(zhǎng)；麻醉結(jié)束時(shí)，甲氧氟烷逐漸釋放，是蘇醒延長(zhǎng)。第二十五張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 物態(tài)的變化物質(zhì)分子可以聚集成固、液、氣三種狀態(tài)，在一定溫度與壓力下，物質(zhì)的三態(tài)可以互相轉(zhuǎn)變，稱為相變。在呼吸和麻醉中常遇到液、氣之間的相變。第二十六張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、

12、 氣化1.定義：物質(zhì)由液態(tài)變成氣態(tài)的過(guò)程。2.氣化的方式：蒸發(fā)和沸騰（一）蒸發(fā)：液體表面發(fā)生的氣化現(xiàn)象。 （1）蒸發(fā)是吸熱，液溫降低，故蒸發(fā)具有致冷作用。任何溫度皆可蒸發(fā)。 （2）汽化熱：使單位質(zhì)量的液體變成同溫度蒸氣所需的熱量成為汽化熱。第二十七張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、 氣化（3）影響蒸發(fā)的因素:溫度、蒸發(fā)面積、液體表面上方氣流。（二）沸騰：在一定溫度下，在液體表面和內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行汽化的現(xiàn)象叫沸騰。條件：必須有熱源 (1)只能在一定溫度下發(fā)生。 (2)沸騰吸熱蒸發(fā)，液溫不變。 (3)沸點(diǎn)隨液面上氣體的壓強(qiáng)增大而升高。 臨床應(yīng)用：高壓鍋滅菌第二十八張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作

13、于2022年6月一、 氣化3.飽和蒸氣壓-密閉容器（1）飽和蒸氣：密閉容器中，和液體處 于動(dòng)態(tài)平衡的氣體。 （2）飽和蒸氣壓：飽和蒸氣的壓強(qiáng)。 4.飽和蒸氣在麻醉中應(yīng)用： 麻醉蒸發(fā)器內(nèi)的麻醉氣體濃度，實(shí)際是一定溫度下的飽和蒸氣濃度，通常大于麻醉所需濃度，需稀釋方能送入病人呼吸道。第二十九張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二 液化1.定義：物質(zhì)從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程稱為液化，也稱凝結(jié)。2.方法： （1）降溫法：一定壓強(qiáng)下溫度降低 蒸氣凝結(jié)（放熱） 液化 （液溫升高）第三十張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二 液化（2）加壓法：臨界溫度 壓強(qiáng)增大 蒸氣凝結(jié)（放熱） 液化（液溫升高）

14、第三十一張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三 濕度和濕化器（一）濕度 1.定義：大氣的干濕度稱為濕度。（用來(lái)說(shuō)明大氣中水蒸氣的多少） 2.表示方法： （1）絕對(duì)濕度：?jiǎn)挝惑w積的大氣中所 含水汽的質(zhì)量。 （2）相對(duì)濕度：大氣的實(shí)際水汽壓（絕對(duì)濕度）與同溫度下飽和水汽壓的百分比。 （3）舒適濕度：大氣的相對(duì)濕度在60%-70%。第三十二張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三 濕度和濕化器3.肺泡氣的相對(duì)濕度與濕化器 肺泡氣的相對(duì)濕度在37oC時(shí)為100%，如吸入氣的濕度低于此值就要從呼吸道吸收濕氣，所以正常人的呼吸道對(duì)吸入氣有加溫加濕的作用。因呼吸系統(tǒng)疾病或氣管切開及氣管插管的病人，這種自然調(diào)節(jié)功能喪