Як закон Бойля стосується дихання?

Грудна порожнина, яка тримає ваші легені, досить статична, оскільки грудна клітка не є гнучкою і не має мускулатури для переміщення ребер. Однак у підстави грудної клітки розташовується велика плоска мускула, що називається діафрагмою, що відокремлює грудну порожнину від черевної порожнини.

Коли діафрагма розслаблює м'яз, він стискається вгору, що зменшує об'єм грудної порожнини, збільшуючи тиск у новосжатому просторі і створюючи насос, який змушує молекули повітря з легенів подорожувати до бронхіол, в бронхи, трахею, гортань і глотки і вихід тіла через носові ходи або рот, якщо ви стоїте слабенькі щелепи і відкриті роти, як неандратал.

Коли діафрагма стискається, вона тягне вниз до черевної порожнини і розширює об'єм грудної порожнини. Це по черзі знижує тиск в легенях і створює порожній простір, який утворює вакуум. Це зниження тиску витягує повітря в легені. Це повітря може потрапити в дихальні шляхи з ваших носових порожнин або неандратичного провисання, відкритого рота, глотки, гортані, трахеї, бронхів, бронхіол і альвеол, щоб дифундувати кисень і вуглекислий газ.

Саме зворотна залежність тиску і обсягу закону Бойля створює насосну - вакуумну активність, що дозволяє нам дихати.

SMARTERTEACHER

Відео YouTube від SoCoolScienceShow

Я вважаю, що пояснення дихання неправильне.

Закон Бойля: P1V1 = P2V2

"Для фіксованої маси вкладений газ при постійній температурі виробництво тиску і обсягу залишається постійним."

Це не стосується дихання без тиску. Це стосується лише закритих просторів, які змінюють обсяг. Коли поршень в двигуні знаходиться на такті стиснення (тобто закриті клапани), застосовується закон Бойлса.

Єдиний простір, де застосовується закон Бойля щодо дихання, - це плевральна порожнина, яка укладена і тому відчуває зміни тиску / обсягу, коли легені розширюються і стискаються.

У спокої досвід легких потік рідини при збільшенні / зменшенні обсягу, але оскільки вони відкриті для статичної атмосфери, відбувається зміна потоку / маси, а не зміна тиску / обсягу в тому, як сказано в законі Boyles.

Повітряна куля, що піднімається в атмосферу і розширюється, є прикладом Бойлівського закону, оскільки балон запечатаний.

Потік газу відсутній

Див. Посилання тут:

Ось хороший працюючий приклад, який я знайшов у законі Бойля та внутрішньолегеневому та внутрішньоплевральному тиску під час дихання.

Отже, припустимо, ми починаємо з легеневого обсягу 2400 мл - це називається функціональною залишковою ємністю, а внутрішньолегеневий тиск дорівнює атмосферному тиску - 760 мм рт. Тепер a 500 мл вдихається дихання, яке принесе об'єм легенів до 2900 мл.

Якщо ви встановите рівняння для закону Бойля, ви будете мати

# P_1V_1 = P_2V_2 #, де

# V_1 # - початковий об'єм легенів;

# P_1 # - початковий внутрішньолегеневий тиск;

# V_2 # - об'єм легенів після a 500 мл вдихається;

Рішення для # P_2 #, внутрішньолегеневий тиск після натхнення, ви отримаєте

# P_2 = V_1 / V_2 * P_1 = "2400 мл" / ((2400 + 500) "мл") * "760 мм Hg" = "629 мм рт.ст."

Збільшення обсягу, зниження тиску. Розрахована різниця між # P_1 # і # P_2 # міг би бути

#DeltaP = 760 - 629 = "131 мм рт.ст." #

Однак, це не те, що вимірюється; фактичне падіння тиску приблизно 1 мм рті до тих пір, поки тиск знову не зрівняється з атмосферним тиском.

Отже, обсяг розширюється, тиск падає і повітря починає текти в легені; але внутрішньолегеневий перепад тиску ніде не наблизився до значення, яке він мав би вкладений системи.