In welcher Beziehung steht das Boyle-Gesetz zum Atmen? - Chemie - 2020

Anonim

Die Brusthöhle, in der sich Ihre Lunge befindet, ist ziemlich statisch, da der Brustkorb nicht flexibel ist oder Muskeln vorhanden sind, um die Rippen zu bewegen. An der Basis des Brustkorbs befindet sich jedoch ein großer flacher Muskel, der Zwerchfell genannt wird, der die Brusthöhle von der Bauchhöhle trennt.

Wenn sich das Zwerchfell entspannt, wird der Muskel nach oben zusammengedrückt, wodurch das Volumen der Brusthöhle verringert wird, wodurch der Druck in dem neu komprimierten Raum erhöht wird und eine Pumpe entsteht, die Luftmoleküle aus den Lungen zwingt, die Bronchiolen hinauf in die Bronchien, Trachea, Kehlkopf und in den Kehlkopf zu gelangen Pharynx und den Körper durch die Nasengänge oder den Mund verlassen, wenn Sie mit offenem Kiefer und offenem Mund wie ein Neandrathal stehen.

Wenn sich das Diaphragma zusammenzieht, zieht es sich nach unten in Richtung Bauchhöhle und vergrößert das Volumen der Brusthöhle. Dies verringert wiederum den Druck in der Lunge und schafft einen leeren Raum, der ein Vakuum bildet. Diese Druckreduzierung zieht Luft in die Lunge. Diese Luft kann aus den Nasenhöhlen oder dem offenen, neandrathalen Kinn in den Atemweg gelangen, in den Pharynx, den Kehlkopf, die Trachea, die Bronchien, die Bronchiolen und in die Alveolen, um Sauerstoff und Kohlendioxid zu diffundieren.

Es ist die umgekehrte Beziehung zwischen Druck und Volumen des Boyle'schen Gesetzes, die die Pump-Vakuum-Aktivität erzeugt, die uns das Atmen ermöglicht.

SMARTERTEACHER

YouTube-Video von SoCoolScienceShow

Ich glaube, dass die Atmungserklärung falsch ist.

Boyles-Gesetz: P1V1 = P2V2

"Für eine feste Masse von eingeschlossenes Gas Bei konstanter Temperatur bleibt die Produktion von Druck und Volumen konstant. "

Dies gilt nicht für die Atmung ohne Druck. Es gilt nur für geschlossene Räume, die das Volumen ändern. Wenn sich ein Kolben in einem Motor im Kompressionshub befindet (d. H. Ventile geschlossen), gilt das Boyles-Gesetz.

Der einzige Raum, in dem das Boyles-Gesetz in Bezug auf die Atmung gilt, ist die Pleurahöhle, die eingeschlossen ist und daher Druck- / Volumenänderungen erfährt, wenn sich die Lunge ausdehnt und zusammenzieht.

In Ruhe erleben die Lungen Flüssigkeitsströmung mit zunehmendem / abnehmendem Volumen, aber da sie für die statische Atmosphäre offen sind, gibt es Strömungs- / Massenänderungen und nicht Druck- / Volumenänderungen in der von Boyles Law angegebenen Weise.

Ein Luftballon, der in der Atmosphäre aufsteigt und sich ausdehnt, ist ein Beispiel für das Boyles-Gesetz, da der Ballon versiegelt ist.

Es gibt keinen Gasfluss in oder aus ..

Den Link finden Sie hier: http://www.youtube.com/channel/UCXbz7N6FrekxSCONMEhsz2w

Hier ist ein schönes Arbeitsbeispiel, das ich zum Boyle'schen Gesetz und zum intrapulmonalen und intrapleuralen Druck während der Atmung gefunden habe.

Nehmen wir an, wir beginnen mit einem Lungenvolumen von 2400 ml - Dies wird als funktionale Restkapazität bezeichnet intrapulmonaler Druck gleich dem atmosphärischen Druck - 760 mmHg. Jetzt a 500 ml Atem wird eingeatmet, was das Volumen der Lunge ansteigen lässt 2900 ml.

Wenn Sie die Gleichung für das Boyle-Gesetz aufstellen, müssen Sie es tun

# P_1V_1 = P_2V_2 #, woher

# V_1 # - Anfangsvolumen der Lunge;
# P_1 # - der anfängliche intrapulmonale Druck;
# V_2 # - das Volumen der Lunge nach a 500 ml Atem ist eingeatmet;

Lösen für # P_2 #den intrapulmonalen Druck nach der Inspiration würden Sie bekommen

# P_2 = V_1 / V_2 * P_1 = "2400 ml" / ((2400 + 500) "ml") * 760 mmHg = "629 mmHg" #

Volumenerhöhung, Druckabnahme. Die berechnete Differenz zwischen # P_1 # und # P_2 # wäre

#DeltaP = 760 - 629 = "131 mmHg" #

Dies wird jedoch nicht gemessen. Der tatsächliche Druckabfall beträgt ungefähr 1 mmHgund das, bis sich der Druck wieder mit dem Atmosphärendruck ausgleicht.

Das Volumen wird also ausgedehnt, der Druck sinkt und Luft strömt in die Lunge. aber der intrapulmonale Druckabfall ist bei weitem nicht der Wert, den er einem gegeben hätte beigefügt System.