- •«Медицинская и биологическая физика»
- •Затухающие колебания
- •Кинетическая и потенциальная энергия движения
- •Вынужденные колебания. Резонанс.
- •Автоколебания
- •Механические волны
- •Акустика Природа звука. Физические характеристики
- •Характеристики звукового ощущения. Звуковые измерения
- •Закон Вебера Вехнера
- •Физические основы звуковых. Метод исследований в клинике Волновые сопротивления
- •Ультразвук в медицине
- •Вибрации
- •Механические свойства биологических тканей
- •Модели кровообращения
- •Пульсовая волна
- •Термодинамика
- •Электрическое поле.
- •Напряжённость и потенциал
- •Понятие о мультиполе
- •Физические основы экг
- •Магнитное поле
- •Закон Ампера. Энергия контура
Пульсовая волна
При сокращение сердечной мышцы (систола), кровь выбрасывается из сердца БО и отходящей от них артерии. Упругость стенок сосуда приводит к тому, что во время систолы кровь выталкивается сердцем, растягивает аорту, артерии, т.к. крупные сосуды воспринимают за время систолы больше крови, чем ее оттеки в периферии.
Систолическое давление человека в норме 16 КПа. Во время ослабления сердца (диастола) растянутые кровяные сосуды спадают и, следовательно, потенциальная энергия через кровь переходит в кинетическую энергию потока крови, при этом поддерживается диастолическое давление равное 11КПа.
Пульсовая волна – распространяющиеся по аорте и артериям волна повышенного давления, вызванная выбросом крови из левого желудочка во время систолы.
Пульсовая волна распространяется со скоростью 5-10 м/с, следовательно, во время систолы 0,3 сек., она должна распространиться на 1,5-3м.
Фронд пульсовой волны достигает конечности раньше, чем начинается спад давления в аорте.
Уравнение гармонической пульсовой волны:
Р0 – амплитуда давления в пульсовой волне
Х – расстояние до производной точки до источников колебаний
t - время
ω – круговая частота колебаний
Е – модуль упругости
λ– толщина стенок сосуда
D – диаметр сосуда
Термодинамика
Основные понятия:
Начало термодинамики – состояние термодинамической системы, характеризуется физическими величинами (объем, температура, давление). Если параметры системы при взаимодействии с окружающими телами не изменяется с течением времени, то эта система стационарная. В системе, таким образом поддерживают постоянные градиентов некоторых параметров, с постоянной скоростью могут протекать химическая реакция.
В стационарном состоянии могут находиться такие системы, которые обмениваются веществом с окружением. Система называется закрытой, если она обменивается энергией. Изолированная система не обменивается веществом с окружением. Параметры системы не меняется со временем.
Количество теплоты нейропередачи энергии процесса теплообмена
Вычислим элементарную работу, совершаемую элементарным объёмом.
Первое начало термодинамики: количество теплоты переданной системы идет на изменение внутренней энергии и на совершение работы.
Под внутренней энергией понимается в сумме потенциальной и кинетической энергии.
Количество теплоты и работа функции процесса, а не состояния.
Второе начало термодинамики.
Первое начало, это сохранение энергии, оно не указывает направление, протекание процессов. По первому началу при теплообмене одинаково возможно самопроизвольный теплоты от более тёплого к холодному.
Второе начало термодинамики – теплота сама собой не может переходить от тела с меньшей температура к телу с большей температурой, поэтому невозможен вечный двигатель, т.е. периодический процесс единственным результатом было бы превращение теплоты в работу.
В тепловой машине совершается работа за счёт теплоты, полученной от нагревателя, но при этом часть теплоты перейдёт к холодильнику
Рассмотрим понятия, чтобы выразить закон термодинамики
1-2 процесс – называется обратимый, если можно совершить обратный процесс 2-1.
Цикл (круговой процесс) – процесс, при котором все возвращается в исходное состояние. Данный цикл, называется прямым. Он соответствует тепловой машине, т.к. устройству, который принимает количество теплоты, от нагревателя совершает работу и отдаёт часть теплоты холодильнику.
В процессе 1А-2 газ расширяется. А>00
В процессе 2-Б-1, A <0
1-А-2-Б-1
Обратный цикл соответствует холодильным машинам, в такой системе, которая отбирает теплоту у холодильника и передают нагревателю
КПД тепловой машины называют, отношение совершаемой работы к количеству теплоты, полученной от нагревателя
Передача количества теплоты от нагревателя к газу происходит при температуре Т1, а от рабочего вещества к холодильнику Т2.
КПД всех обратимых машин, работающих по циклу, который состоит из 2 изотерм и 2 диобат одним и тем же холодильником, и нагревателем.
КПД необратимой машины меньше, обратимой
Энтрофия – это функция состояния системы разность значений, которой приведённый к количеству теплоты при обратном процессе системы
Если процесс не обратим, то
Если части цикла необратима, то и весь цикл необратим
Термодинамические потенциалы.
Зная выражения этих потенциалов через независимые параметры можно вычислить остальные параметры и характеристики термодинамических процессов.
Используя 1 формулу термодинамики
Общее выражение
Система с переменным числом x
Если дифференциальной энергии Гельнгальца и энергия гибса отстаивать:
Химический потенциал равен изменению находящегося на 1 частицу в соответственном пространстве.