波义耳定律与呼吸有什么关系?

波义耳定律与呼吸有什么关系?
Anonim

保持肺部的胸腔相当静止,因为肋骨不灵活,也没有肌肉组织来移动肋骨。然而,在胸腔底部是一个大的扁平肌,称为隔膜,将胸腔与腹腔分开。

当膈肌松弛时,肌肉向上压缩,这减少了胸腔的体积,增加了新压缩空间内的压力,并产生了一个泵,迫使肺部的空气分子向上移动到细支气管,进入支气管,气管,喉部和咽部并通过鼻腔或口腔离开身体,如果你站着松弛下巴,像Neandrathal一样张开嘴。

当隔膜收缩时,它向下拉向腹腔并扩张胸腔的体积。这反过来降低了肺部的压力并产生了空间,形成了真空。压力的降低将空气吸入肺部。空气可以从你的鼻腔进入呼吸道或你的下颌松弛下颚张开嘴,进入咽喉,喉,气管,支气管,细支气管,进入肺泡,扩散氧气和二氧化碳。

正是波义尔定律的压力和体积的反比关系创造了泵 - 真空活动,让我们呼吸。

SMARTERTEACHER

来自SoCoolScienceShow的YouTube视频

我相信呼吸的解释是不正确的。

Boyles法则:P1V1 = P2V2

“对于固定质量的 封闭的气体 在恒定温度下,压力和体积的产生保持不变。“

这不适用于非压力呼吸。它仅适用于改变体积的封闭空间。当发动机中的活塞处于压缩冲程时(即阀门关闭),应用Boyles法则。

Boyles法律适用于呼吸的唯一空间是胸膜腔,其被封闭,因此随着肺部伸展和收缩而经历压力/体积的变化。

在休息时,肺部经历 流体流动 随着体积的增加/减少,但是当它们对静态大气开放时,存在流动/质量变化,而不是像Boyles Law所述的那样压力/体积变化。

气球在大气中升起并膨胀是Boyles Law的一个例子,因为气球是密封的。

没有气体流入或流出..

请点击此处链接:http://www.youtube.com/channel/UCXbz7N6FrekxSCONMEhsz2w

这是我在Boyle定律和呼吸时肺内和胸腔内压力上找到的一个很好的实例。

所以,假设我们从肺容积开始 2400毫升 - 这被称为功能剩余容量,和 肺内压力 等于大气压 - 760毫米汞柱。现在一个 500毫升 呼吸被吸入,这会带来肺部的体积 2900毫升.

如果你设定波义耳定律的等式,你就可以了

#P_1V_1 = P_2V_2#,哪里

#V_1# - 肺的初始体积;

#P_1# - 最初的肺内压力;

#V_2# - 肺部的体积 500毫升 呼吸被吸收;

解决 #P_2#,灵感之后的肺内压力,你会得到的

#P_2 = V_1 / V_2 * P_1 =“2400 mL”/((2400 + 500)“mL”)*“760 mmHg”=“629 mmHg”#

体积增加,压力减小。计算出的差异 #P_1##P_2# 将会

#DeltaP = 760 - 629 =“131 mmHg”#

然而,这不是衡量的;实际的压力下降大约是 1毫米汞柱,直到压力再次与大气压相等。

因此,体积扩大,压力下降,空气开始流入肺部;但是,肺内压力下降远不及它给出的值 封闭 系统。