Life + Chemistry

化学の講義録+大学を楽しく面白い学びの場に変える試みの記録 (北里大学・野島 高彦)

医療工学科の化学講義(11)気体の性質

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キーワード

圧力,気体定数,実在気体,全圧,大気圧,力,PV仕事,分圧,分圧の法則,ヘンリーの法則,理想気体,理想気体の状態方程式

講義内容の要約

  • 力と圧力は別の物理量.力/面積が圧力.
  • 圧力をあらわす単位イロイロ:Pa, atm, mmHg, Torr, kgf cm-2
  • 理想気体の状態方程式 PV=nRT
  • 分圧の法則←物質量の比は分圧の比に等しい.
  • ヘンリーの法則←圧力を高くすれば気体がたくさん溶解する.
  • 人体との関わり
    • 肺,組織,静脈中における酸素分圧と二酸化炭素分圧の変化
    • スキューバダイビングやるときは潜水病に注意.
  • 潜水動物はなぜ潜水病にならないのか?
  • 真空中に放り出されたらどうなる?
  • 身の回りの圧力イロイロ
    • 自動車タイヤ内圧が1.8 atmから2.5 atm,圧力鍋が2 atmから2.5 atm,炭酸飲料PETボトル内の炭酸ガスが3.5 atmから4.5 atm.ヒール先端の面積1 cm2のハイヒールを履いた体重40 kgの人に足を踏まれると39 atm.

該当する教科書のページ

第9章「気体の性質」,101ページから110ページ.

はじめて学ぶ化学

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今回の講義内容に関連する情報

確認問題

質問

  • トリチェリーは大気圧を測定するときになぜ水銀を選んだのですか?

たとえば水を選ぶと溶存空気が出て来るし,常温で蒸発もするので,水中の高さを正確に定められないから.

  • F=9.8 kg m s−2 = 1 kgfということは,9.8 m s−2 = 1 fということですか?

kgfの3文字で1セット.

  • 炭酸水を飲んだら呼気の分圧は変わりますか?

無視できるレベル

  • マラソン選手が高山トレーニングをするのは,スキューバダイビングと逆のことをして酸素がたくさん溶けるようにするためですか?

酸素分圧の低い環境に身体を適応させて,相対的に競技時に酸素分圧が増えた状態にするため.

  • ヒールの高さが高いと圧力は高くなるのか?

高さは関係なし.先端の面積と体重だけ.

  • 水中ではなく普通に地下深くに行っても気圧は高くなりますか?

なる.ただし水中ほどではない.空気と水の密度が違うから.

  • ずっと出したかったのですが第2回の出席プリントを出し忘れてしまって,もう出してもだめですかね?

OK.

コメント

  • エンジニアになりたいので,別の単位を使ういろんな人と仕事ができるように,単位について知識を深めて,すばやく理解・交換できるようにがんばります.
  • ずっとわからなかったmmHgがわかってよかったです.
  • mmHgの成り立ちやピンヒールの話がおもしろかった.
  • 炭酸の抜けたキリンレモンは許せますがコーラは許せませんね
  • アザラシの身体のしくみに驚きました.
  • 真空で人は破裂するのかと思っていた.
  • 宇宙にいると人間は即死すると思っていたので,死なないと聞き意外だった.
  • 化学と医療のつながりがおもしろい.
  • 雑学も挟んで楽しく学ぶことができます.
  • 興味のわく内容でおもしろかった.
  • 高校で少しやったがあまり覚えていなかった.しっかり入れなおしたい.
  • 高校の化学でも圧力がすごく苦手でよくわからなかった.
  • 気体は高校の時から苦手でした.今も苦手です.
  • 暑いですね.
  • 晴れにしてくれてありがとうございます.
  • 最近 晴れて暑いですね.ムシムシします.
  • 晴れてよかったです.出て来る単位が最近多いので,覚え直したい.
  • 化学の単位がむずかしい.
  • 入学時のフレッシュな気持ちがなくなってきました...
  • 風邪を引きました.
  • 寒いような気がするー.これの求め方が理解できない.
  • このプリントの問題は,なぜ分圧が変化しないのに全圧が変化するのですか? 何が変化したのでしょうか?

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出席者数推移

(1)103→(2)99→(3)94→(4)91→(5)98→(6)98→(7)93→(8)81→(9)88→(10)83→(11)80


次回予告と自宅学習

第10章「化学反応と熱エネルギー」を学びます.111ページから122ページおよび本日の配布物を自習し,理解できない点は学習サポートセンター(ASC)で個別指導を受け解決しておくこと.予習しておかないとΔcH°とか出てきてワケわかんなくなります.

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