Чем создается давление в газах


Оглавление [Показать]

чем создается давление в газахГлазное давление

Глазным яблоком называется сферическое тело, которое состоит из жесткой оболочки и жидкого содержимого. 

Поддержание правильной, сферической формы, поступление питательных веществ, нормальное функционирование системы зрения обеспечивается определенным уровнем внутриглазного давления. В данной статье Вы узнаете о симптомах изменения глазного давления и методах его лечения. Глазное давление находится в норме при сбалансированном оттоке и поступлении жидкости в глазное яблоко.


Давление, создаваемое стекловидным телом и внутриглазной жидкостью на склеру и роговицу называется глазным. Ощутить его можно прижав палец через веко к глазу.

Достаточно часто происходит путаница между понятиями глазное дно и глазное давление. Это совершенно разные понятия, поэтому путать их не нужно.

чем создается давление в газахГлазное давление

Как взрослые, так и дети имеют практически одинаковый уровень давления. Его измерение проводят в миллиметрах ртутного столба. Нормой считается уровень от 17 до 27 мм. рт. ст. на протяжении дня возможны небольшие отклонения показателя. В основном, показатели утром и днём немного выше, чем ночью и вечером. Также возможна разница показателей в глазах, но в норме она не должна превышать уровень до 5 мм. рт. ст.


Повышение глазного давления, не вызванное глаукомой, называют офтальмогипертензией.  Специалисты на данный момент не могут точно определить причину данной патологии. Но в это же время известно, что к причинам изменения глазного давления можно отнести возрастной и наследственный фактор, болезни сердечно-сосудистой системы, физическое или нервное перенапряжение. В таких ситуациях патологические изменения, происходят при:

  • Гипотонии глаза;
  • Офтальмогипертензии;
  • Глаукоме.

Глазное давление

В указанных выше патологиях наблюдаются различные причины, но объединяющей характеристикой является повышенное глазное давление.

Состояние офтальмогипертензии можно разделить на:


  • Симптоматическую гипертензию;
  • Псевдогипертензию.

Достаточно редким проявлением является псевдогипертензия. Она может быть вызвана неправильным поведением пациента при измерении или какими-либо техническими погрешностями. В такой ситуации необходимо просто провести повторное измерение.

чем создается давление в газахглаукома

Симптоматическая гипертензия возникает при развитии различных заболеваний, и если их излечить, то и давление придёт в норму.

Развитие гипотонии может быть спровоцировано сахарным диабетом, отслойкой сетчатки, артериальной гипотонией или увеитом.

Глаукома – заболевание, характеризующееся повышением глазного давления. Её опасность заключается в том, что на начальных стадиях заболевания оно не проявляет себя. Согласно статистике, именно из-за глаукомы возрастает процент слепоты у пациентов. Это заболевание в одинаковой степени поражает как мужчин, так и женщин.

Глаукому подразделяют на такие виды:

  • Согласно стадий развития – начальная, развитая, терминальная, далекозашедшая;
  • По механизму развития – смешанная, закрытоугольная, открытоугольная;
  • По возрастному показателю – глаукома взрослых и врождённая;
  • По причине формирования – вторичная, первичная.

глаукома

При данной болезни главным признаком является повышение внутриглазного давления. Но, зачастую, оно может быть выявлено только в стационарных условиях, в чем и проявляется его коварность. Частыми причинами обращения к врачу являются появление тумана в глазах, снижение зрения, ощущение тяжести в глазу. Проведение диагностирования подразумевает исследование глазного дна и ГД, также измеряют поле зрения и его остроту. При приступах пациент ощущает сильную боль в глазах, тошноту, возможна рвота. При осмотре наблюдается расширенный зрачок, отечность роговицы, показатели давления могут быть около 80 мм. рт. ст.

Выше было указано, что заболевание опасно тем, что не имеет признаков на ранних стадиях развития. Ощущение жжения в глазах, тяжести, сухости люди могут списывать на общую усталость и не предполагать о начале развития болезни. Немного позже патология проявляется более остро: резкие болевые ощущения в глазах, сильные головные боли (особенно в области висков и глаз), белки глаз приобретают красный оттенок. Всё вышеуказанное говорит о воздействии ВГД на зрительный нерв. И если его вовремя не нормализовать, то можно ослепнуть.

Симптоматика и признаки глаукомы

Повышение или снижение давления, а также развитие других симптомов будет вызвано причинами развития патологии.

Глазные яблоки западают, теряют блеск и выглядят сухими. Болезненные ощущения отсутствуют, острота зрения постепенно снижается и происходит атрофия тканей глаза. Если не проводить необходимую терапию, то указанные изменения будут необратимы.

Такие проявления особо часты у людей старшего возраста. Даже незначительные изменения в давлении должны настораживать. При каких-либо нагрузках возникает краткосрочное повышение давления, которое пройдет достаточно быстро. Если постоянно повышено внутриглазное давление, то признаки такие:

  • Головные боли (особенно в области висков);
  • Повышенная утомляемость глаз;
  • Ухудшение зрения;
  • Ощущение напряжения в глазах;
  • Туманность взгляда;
  • Головокружения.

Повышение глазного давления

Существует много факторов, которые неблаготворно влияют на организм человека. Различные неблагоприятные факторы провоцируют активизацию секреции природных жидкостей в глазных яблоках. Нарушенная функциональность сердечно-сосудистой системы также влияет на глазное давление. К первопричинам относят:

  • Наследственный фактор;
  • Стрессовые ситуации, переутомление организма;
  • Наличие атеросклероза;
  • Последствие серьезных заболеваний;
  • Анатомические изменения в глазах.

Причины повышенного давления

Развитие патологии можно определить самостоятельно. Для этого надавите через веко на глазное яблоко. Если оно твёрдое – ВГД высокое, если мягкое – пониженное. Самоосмотр не является причиной поднимать панику, так как на протяжении дня давление может меняться. Повышение ВГД может быть вызвано простудой, головными болями, повышенным АД, диабетом, катарактой или глаукомой.

Как говорилось ранее, глаукома достаточно коварное заболевание. Но постановку диагноза стоит возложить на квалифицированного специалиста.

К симптомам внутриглазного давления также относят:


  • Чувство давления в глазах;
  • Разрушение капилляров;
  • Боли в глазах;
  • Нарушение зрения;
  • Утомляемость глаз.

Для измерения ВГД применяют пальпаторную оценку или используют определённые инструменты (контактным или бесконтактным способом).

Проведение измерения давления

При пальпаторной оценке, пациент должен сесть на стул, закрыть глаза и при этом смотреть вниз. Врач при пальпации определяет степень упругости глазного яблока.

Использование инструментов предусматривает использование тонометра Маклакова. Он состоит из металлических небольших цилиндров, которые необходимо ставить на глаз (при соблюдении специальной технологии) и измерять давление.

При бесконтактном измерении пациент должен сфокусировать взгляд, при этом ему в центр роговицы будет направлена струя сжатого воздуха, которая и измерит давление.

Перед тем как проводить какое-либо лечение необходима консультация специалиста-офтальмолога. Он изучив симптомы назначит Вам лечение глазного давления. Если данная патология вызвана болезнью, то необходимо, в первую очередь устранить симптоматику. При незначительных повреждениях возможно проведение ограничения нагрузки на глаза, снятия с них напряжения. Нужна отмена физических нагрузок. Для улучшения состояния полезны пешие прогулки на свежем воздухе, занятия гимнастикой.

лечение глаукомы

При тяжелых формах развития патологического процесса возможно проведение оперативного вмешательства: с помощью лазера растягивают трабекулу или иссекают радужку. После проведения обеих методов происходит отток лишней секреции из глазного яблока и это приводит к уменьшению давления.

Использование капель для глаз, в основном, направлено на отток лишней жидкости, которая скопилась в глазу. На данный момент этот метод довольно часто используется. Такой товар имеет большой ассортимент. И каждый может подобрать себе лекарство на свой вкус. Желательно перед этим посетить офтальмолога и получить его рекомендации.

Применение капель для лечения

Нормальные показатели

Норма глазного давления у женщин варьируется от 10 до 23 мм. рт. ст. при таком показателе, все процессы проходят нормально и без отклонений. На протяжении дня возможны небольшие колебания в показателях. 

Норма глазного давления у мужчин составляет тоже от 10 до 23 мм. рт. ст. при таком показателе поддерживается нормальная острота зрения, функционирование сетчатки. Утром показатели могут быть немного выше. Но это считается нормальным явлением.

Давление газа

«Вызывает изумление

это самое давление»

В этой теме речь пойдёт о том, каким образом могут оказывать давление газы.

В газах молекулы расположены друг от друга на большом расстоянии, поэтому, силы взаимного притяжения между молекулами практически отсутствуют. Известно также, что газы легко сжимаются. Молекулы газа двигаются беспорядочно, занимая весь предоставленный им объём. Молекулы сталкиваются не только друг с другом, но и ударяются о стенки сосуда. Именно эти удары и создают давление. Сила удара одной молекулы ничтожно мала, но ведь количество молекул даже в маленьком сосуде очень велико.

Рассмотрим классический опыт: возьмем завязанный шарик с небольшим количеством воздуха и накроем его стеклянным сосудом. Если выкачать из сосуда воздух, то объём воздушного шарика увеличится. Почему же это произошло? Дело в том, что изначально по шарику ударяли молекулы воздуха внутри сосуда, противодействуя ударам молекул внутри шарика. Таким образом, оболочка шарика сохраняла свой объём. Но когда воздух был откачен из сосуда, во много раз уменьшилось количество молекул воздуха внутри него. Ударов по шарику снаружи стало гораздо меньше, но вот количество молекул внутри шарика не изменилось. Это позволило газу внутри шарика расширяться до тех пор, пока давление газа внутри не стало равно давлению газа снаружи. Из этого можно сделать вывод, что при увеличении объёма, давление газа уменьшается. Но если мы вновь наполним сосуд воздухом, то шарик снова сдуется. Значит, при уменьшении объёма, давление увеличивается.

Следует понимать, что эти утверждения верны только в том случае, если речь идет о неизменной массе газа, находящейся при неизменной температуре. Также следует отметить: когда воздух был откачен из сосуда, форма шарика действительно стала шарообразной (а не вытянутой, как это было изначально). Это значит, что газ давит на оболочку шарика (или стенки сосуда) одинаково по всем направлениям. Это объясняется беспорядочным движением молекул. Они двигаются в случайных направлениях, но их число настолько велико, что можно с уверенностью сказать, что во всех направлениях летит одинаковое число молекул. В результате этого на каждый маленький кусочек площади поверхности шарика приходится одинаковое число ударов, то есть, создается одинаковое давление.

Проведем еще один опыт: возьмем цилиндр с подвижным поршнем и поместим туда некоторое количество газа.


Если поршень будет двигаться, то можно изменять объём газа, при этом сохраняя его массу. Таким образом, плотность газа увеличиться, то есть на единицу объёма будет приходиться большее число молекул газа. В этом случае, они значительно чаще будут ударяться о стенки сосуда. То есть, таким способом можно увеличить давление. Это еще раз доказывает, что при уменьшении объёма газа постоянной массы и температуры, давление увеличивается, а при увеличении объёма – давление уменьшается.

Если плотно закрыть пластиковую бутылку и сжать её, то можно почувствовать значительное сопротивление – молекулы газа будут давить на стенки бутылки изнутри, не давая вам сжать её.

Поставим опыт: Не будем изменять ни массу газа, ни его объём, а просто нагреем газ в плотно закрытом сосуде. В этом случае давление газа увеличится. Это объясняется тем, что при увеличении температуры, молекулы газа начинают двигаться быстрее, а, следовательно, будут чаще ударяться о стенки сосуда. То есть, при увеличении температуры газа постоянной массы и объёма, давление газа увеличивается, и, наоборот, при уменьшении температуры, давление газа уменьшается. Если слегка заткнуть стеклянную бутылку пробкой и нагреть бутылку, то пробка выскочит из горлышка под давлением газа.

Зависимость давления газа от температуры нередко используется людьми. Например, чтобы поместить большое количество газа в сравнительно небольшой объём, газ охлаждают и закачивают в баллон. После того, как газ вновь нагревается, в баллоне создается очень высокое давление. Именно поэтому на таких баллонах, как правило, пишут предупреждения о том, чтобы баллон ни в коем случае не нагревали и не ударяли (это может привести к взрыву – настолько в баллоне высокое давление).

Примеров давления газа можно привести очень много: это и накачанный мяч, и накачанные шины автомобиля, и атмосферное давление.

Упражнения:

Упражнение 1. Из баллона медленно выпустили половину газа и снова закрыли его. Как изменится давление в баллоне?

Решение:

Поскольку молекул газа внутри баллона стало вдвое меньше, они вдвое меньше стали ударяться о стенки баллона. Следовательно, давление уменьшилось вдвое.

Упражнение 2. Одинаковые массы одного и того же газа находятся в двух баллонах: зеленом и синем. Известно, что температура и в том, и в другом баллоне одинакова. В каком баллоне давление будет больше?

Решение:

По условию задачи, в обоих баллонах одинаковые условия. Из рисунка явно видно, что синий баллон больше зеленого. Поэтому давление в нем будет меньше, поскольку молекулы газа меньше будут ударяться о его стенки.

Упражнение 3. Воздушный шарик завязали и облили его ледяной водой. Из-за этого шарик немного сжался. Можете ли вы объяснить, почему это произошло?

Решение:

Из-за понижения температуры, давление внутри шарика уменьшилось. В результате внешнее давление сжимало шарик до тех пор, пока внутреннее давление вновь ни стало равным внешнему.

Основные выводы:

Давление газа – это давление, которое создается в результате ударов молекул о стенки сосуда (или о какое-то другое тело).

Давление газа одинаково по всем направлениям.

– При неизменной массе и температуре, давление газа тем больше, чем меньше его объём. И, наоборот, давление газа тем меньше, чем больше объём.

– При постоянной массе и объёме, давление можно изменить, изменяя температуру. При нагревании газа, его давление будет увеличиваться, а при охлаждении – наоборот, уменьшаться.

Мы знаем, что газы в отличие от твердых тел и жидкостей заполняют весь сосуд, в котором они находятся (например, стальной баллон для хранения газов, камеру автомобильной шины и т. д.). При этом газ оказывает давление на стенки, дно и крышку баллона или камеры, в которых он находится. Чем обусловлено это давление?

Молекулы газа беспорядочно движутся. При своем движении они сталкиваются друг с другом, а также со стенками сосуда, в котором находится газ (рис. 87). Газ состоит из огромного количества молекул, поэтому и число их ударов очень велико. Например, в комнате, в которой вы сейчас находитесь, на каждый квадратный сантиметр за 1 с молекулами воздуха наносится столько ударов, что их количество выражается двадцатитрехзначным числом. Хотя сила удара отдельной молекулы мала, но действие всех молекул о стенки сосуда приводит к значительному давлению.Итак, в газах давление создается ударами беспорядочно движущихся молекул.

Рассмотрим следующий опыт. Под колокол воздушного насоса помещают завязанный резиновый шарик. Он содержит небольшое количество воздуха и имеет неправильную форму (рис. 88, а). Затем насосом откачивают воздух из-под колокола. Оболочка шарика, вокруг которой воздух становится все более разреженным, постепенно раздувается и принимает сферическую форму (рис. 88, б).Как можно это объяснить?

Мы знаем, что молекулы воздуха движутся и потому непрерывно ударяют о стенки шарика внутри и снаружи. При откачивании воздуха число молекул под колоколом вокруг оболочки шарика уменьшается. Но внутри завязанного шарика их число не изменяется. Поэтому число ударов молекул о внешнюю поверхность оболочки становится меньше числа ударов о внутреннюю поверхность. Из-за этого шарик раздувается и принимает такие размеры, при которых сила упругости его резиновой оболочки становится равной силе давления газа, находящегося внутри его.

Сферическая форма, которую принимает раздутая оболочка шарика показывает, что газ оказывает по всем направлениям одинаковое давление.

Выясним, как зависит давление газа от его объема. Температуру газа будем считать постоянной.

Если объем газа уменьшить, но так, чтобы масса его осталась неизменной, то в каждом кубическом сантиметре газа молекул станет больше. Это означает, что плотность газа увеличится. Тогда число ударов молекул о стенки сосуда возрастет и давление газа станет больше. Это можно подтвердить опытом.

На рисунке 89, а изображен стеклянный цилиндр, один конец которого закрыт тонкой резиновой пленкой. В цилиндр вставлен поршень. При вдвигании поршня объем воздуха в цилиндре уменьшается. При этом резиновая пленка выгибается наружу, указывая на то, что давление воздуха в цилиндре увеличилось (рис. 89, б).
Наоборот, при увеличении объема этой же массы газа число молекул в каждом кубическом сантиметре, а значит, и число их ударов о стенки сосуда станет меньше. При этом давление газа тоже уменьшится.

На опыте это проявляется следующим образом. При вытягивании поршня из цилиндра резиновая пленка прогибается внутрь сосуда, указывая, что давление воздуха внутри цилиндра стало меньше, чем снаружи (рис. 89, в).

Итак, если масса и температура газа остаются неизменными, то при уменьшении объема газа его давление увеличивается, а при увеличении объема давление уменьшается.

Изменение давления газа при изменении его объема учитывают, например, в таком устройстве, как резиновая груша (рис. 90). Этот прибор состоит из двух резиновых шаров с клапанами и резиновой трубки, которую обычно присоединяют к пульверизатору (устройству, предназначенному для распыления жидкостей). Когда шар 1 сдавливают рукой, один (впускной) клапан закрывается, и воздух из шара 1 накачивается в шар 2. При освобождении шара 1 от надавливания он благодаря упругости своих стенок принимает первоначальную форму. При этом давление внутри его уменьшается, и очередная порция наружного воздуха, открывая впускной клапан, вновь входит внутрь шара 1. Воздух в шаре 2 в это время закрывает другой клапан и по трубке направляется в пульверизатор.

1. Из-за чего возникает давление газа? 2. С помощью какого опыта можно показать, что газ производит давление на стенки сосуда, в котором он находится? 3. Как изменяется давление газа при его сжатии? Почему? 4. Опишите принцип действия резиновой груши.
Экспериментальное задание. Надуйте воздушный шарик. О каких свойствах газа и оболочки шарика свидетельствует его форма? Почему, направляя струю воздуха в определенном направлении, мы заставляем шарик раздуваться сразу по всем направлениям? Почему не все воздушные шарики принимают сферическую форму?

Давление газа

Подробности Категория: О давлении Опубликовано 02.12.2014 16:18 Просмотров: 8519

Где бы ни находился газ: в воздушном шаре, автомобильной шине, или металлическом баллоне — он заполняет собой весь объём сосуда, в котором находится.

Давление газа возникает совсем по другой причине, нежели давление твёрдого тела. Оно образуется в результате ударов молекул о стенки сосуда.

Давление газа на стенки сосуда

Двигаясь хаотично в пространстве, молекулы газа сталкиваются между собой и со стенками сосуда, в котором находятся. Сила удара одной молекулы мала. Но так как молекул очень много, и сталкиваются они с большой частотой, то, действуя сообща на стенки сосуда, они создают значительное давление. Если в газ помещено твёрдое тело, то оно также подвергается ударам молекул газа.

Проведём несложный опыт. Под колокол воздушного насоса поместим завязанный воздушный шарик, не полностью наполненный воздухом. Так как воздуха в нём мало, шарик имеет неправильную форму. Когда же мы начнём откачивать воздух из-под колокола, шарик станет раздуваться. Через некоторое время он примет форму правильного шара.

Что же произошло с нашим шариком? Ведь он был завязан, следовательно, количество воздуха в нём осталось прежним.

Всё объясняется довольно просто. Во время движения молекулы газа сталкиваются с оболочкой шарика снаружи и внутри него. Если воздух откачивается из колокола, молекул становится меньше. Уменьшается плотность, а значит и частота ударов молекул о наружную оболочку также уменьшается. Следовательно, давление снаружи оболочки падает. А так как внутри оболочки число молекул осталось прежним, то внутреннее давление превышает наружное. Газ давит изнутри на оболочку. И по этой причине она постепенно раздувается и принимает форму шара.

Молекулы газа очень подвижны. Благодаря этому давление они передают не только в направлении действия силы, вызывающей это давление, но и равномерно по всем направлениям. Закон о передаче давления сформулировал французский учёный Блез Паскаль: «Давление, производимое на газ или жидкость, передаётся без изменений в любую точку по всем направлениям». Этот закон называют основным законом гидростатики — науки о жидкости и газе в состоянии равновесия.

Закон Паскаля подтверждается опытом с прибором, который называют шаром Паскаля. Этот прибор представляет собой шар из твёрдого вещества с проделанными в нём крошечными отверстиями, соединённый с цилиндром, по которому двигается поршень. Шар заполняется дымом. При сжатии поршнем дым выталкивается из отверстий шара одинаковыми струйками.

Давление газа вычисляют по формуле:

где еlin — средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа;

n — концентрация молекул

На практике чаще всего нам приходится встречаться не с чистыми газами, а с их смесями. Мы дышим воздухом, являющимся смесью газов. Выхлопные газы автомобилей — тоже смесь. При сварке уже давно не применяется чистый углекислый газ. Вместо него также используют газовые смеси.

Газовой смесью называют смесь газов, не вступающих в химические реакции между собой.

Давление отдельного компонента газовой смеси называется парциальным давлением.

Если предположить, что все газы смеси являются идеальными газами, то давление смеси определяется законом Дальтона: «Давление смеси идеальных газов, не взаимодействующих химически, равно сумме парциальных давлений».

Его величина определяется по формуле:

 

Каждый газ в смеси создаёт парциальное давление. Его температура равна температуре смеси.

Давление газа можно изменить, меняя его плотность. Чем больше газа будет закачано в металлический баллон, тем больше в нём будет молекул, ударяющихся о стенки, и тем выше станет его давление. Соответственно, откачивая газ, мы разрежаем его, и давление снижается.

Но давление газа также можно изменить, изменив его объём или температуру, то есть, сжав газ. Сжатие проводят, воздействуя силой на газообразное тело. В результате такого воздействия уменьшается занимаемый им объём, повышается давление и температура.

Газ сжимается в цилиндре двигателя при движении поршня. На производстве высокое давление газа создают, сжимая его с помощью сложных устройств — компрессоров, которые способны создать давление до нескольких тысяч атмосфер.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
Добавить комментарий