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气体定律

(2010-07-11 14:39:38)
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杂谈

 1、博伊尔定律(Boyle's law):在恒温时,一定质量的气体压力与其体积成反比关系,即压力乘以体积等于常数(P1V1=P2V2)。此表示一定质量的气体压力增加时,则会造成其体积的缩小。反之,当一定质量的气体压力减少时,则会造成其体积的增加。依深度的变化,可将潜水过程分为下潜期、水底期及上升期。此定律对人体的影响说明如下:当下潜时水压增大,潜水人员身体内含有的气体空间(包括:¬中耳 ­副鼻窦,如额窦、蝶窦、筛窦、上颚窦 ®蛀牙内之气室 ¯肺脏 °肠胃道等部位及潜水装备所产生的气体空间(包括: ¬头盔 ­面镜 ®潜水衣等),体积便会缩小。反之,当潜水人员上升时,身体所承受的水压便减少,则以上含有气体的身体组织或潜水装备所产生的气体空间体积,便会增大。若潜水人员从事不当的潜水下潜或上升动作时,则会造成潜水人员下潜期的挤压伤害(Barotrauma),上升期的潜水减压病(Decompression sickness)或空气栓塞症(Air embolism)发生。

    2、查理定律(Charles's law):体积恒定下,气体之压力与绝对温度成正比关系,即P1/T1=P2/T2 (P=压力,T=绝对温度)。绝对温度等于摄氏温度加273度或华氏温度加549度。例如下潜时会感觉热,上升时会感觉冷;气瓶充气时会变热,而散热时压力会下降。

    3、通用气体定律(General gas law):统合博伊尔定律及查理定律, 即 P1 V1/T1=P2 V2/T2

    4、道尔顿定律(Dalton’s law )(气体分压定律):在固定的容积内,混合气体的总压力等于其组成各气体个别压力的总合。空气中包含78%氮气、21%氧气和1%的其它气体,如某高压气瓶压力为1000 磅/平方英吋,则瓶内氮气所占的分压为780磅/平方英吋 (1000 5 78%)。

    5、亨利定律(Henry’s law) (气体溶解定律):在一定温度下,当气体和液体共同存在时,气体溶解于液体之量与该气体之分压力成正比。依道尔顿定律及此定律,若潜水者下潜至水下20公尺深度,即在3大气压下呼吸高压空气(每下潜10公尺水深约可增加1大气压压力,加上水面有1大气压空气压力,因此总共有3大气压压力压迫于胸壁上,故需呼吸3大气压高压空气呼吸才能顺畅),此时氮气的分压力增加3倍,溶解于人体组织的氮气量便会增加3倍。

    6、巴斯可定律(Pascal's law):外力施加于某装满液体之容器,此压力在液体中平均分布。例如潜水人员在某深度时,同深度的身体组织所感受的压力相同。

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