医療検査学科の化学講義(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，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Fと圧力Pは別の物理量:力F/面積Sが圧力
圧力をあらわす単位イロイロ：Pa, atm, mmHg, Torr, bar
- 重量単位系での圧力表記:重量キログラム毎平方センチメートル kg_f cm^-2 (興味がある人だけ理解すればOK)
- ヤード・ポンド法での圧力表記:重量ポンド毎平方インチ psi (興味がある人だけ理解すればOK)
圧力Pと仕事W
- 1 J = 1 N m = 1 Pa m³
理想気体の状態方程式 PV=nRT
- Rを求める
- 新しいSIとRとの関係:Rは定義値 (興味がある人だけ理解すればOK)
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
- 炭酸飲料製造方法
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．圧力釜の15倍から20倍の圧力．

配付物

本日の確認問題+自宅学習資料→ 【11】気体の性質

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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野島高彦化学同人 2012年04月

講義内容に関連する情報

Birgitte I. McDonald* and Paul J. Ponganis, 2012, "Lung collapse in the diving sea lion: hold the nitrogen and save the oxygen", Biology Letters, doi:10.1098/rsbl.2012.0743，海中に暮らす哺乳類には肺をつぶして高圧環境下で行動する能力がある．
事故で真空中に晒された研究者の実験映像:真空中でも人体は破裂しない．

質問

mmHgって「ミリメートルエイチジー」じゃなくて「ミリメートル水銀」って習ったのですがどちらですか?

どちらでもOK

クジラが海から上げられると爆発すると聞いたのですが，圧力と関係ありますか?

腐敗してメタンガスが出てきて爆発する．水圧とは関係無い

低気圧だと頭痛がおこるのはなぜですか?

体液が流れている管が膨張して神経系統を圧迫するから

なぜ気圧って変動するんですかね．低気圧がなくなれば頭痛もなくなるのでは．おのれ低気圧．

大気が動いていていっしょに気圧も変化しているから

炭酸飲料を振ってからフタを開けると吹き出るのはなんでですか?

運動エネルギーで気化を加速するから

残った炭酸はペットボトルをつぶして置いておくと炭酸が抜けにくいと聞いたのですが本当ですか?

つぶしておくと膨らもうとして炭酸を抜く方向に作用する可能性あり

一酸化炭素中毒の治療も潜水病とかの治療と同じなんですか?

似た方法を使うけれど原理は同じではない

潜水病と高山病は似ていますか? 真逆ですか?

逆

富士山に登るとき気を付けた方が良いことは何かありますか?

高山病

私の母はスキューバダイビングをやっていて，インストラクターの資格を持っています．私もやってみたかったのですが，私は山を登り下りするだけで耳がボーっとするからできないと言われました．耳がボーっとするのはどうしてなるのですか?

体内の圧力調整がうまく行ってない可能性あり．医師に相談せよ．

実家では炭酸飲料の炭酸が抜けにくかったのに，こっちに来てから炭酸が抜けるのがはやくなった気がする．気温が高いから?

おそらく

コーラのキャップを開けると圧力は一瞬で減少すると思うのですが，ガスはなぜすぐには抜けないのですか?

溶液内での気化には時間がかかる

キッザニアでコーラをつくったけど圧力を加えると熱されるから冷やすのだと思っていたが，コーラをつくったとき一緒にペットボトルの容器自体の強度も強めると言っていた．本当なのだろうか?

コレわかんない

インチやポンドにも定義はあるのですか? メートルやキログラムのように化学(物理?)的に明確なものなのでしょうか?

フィートは足のサイズに，ポンドは食物中の麦の量に関係があります．原器が作られたものの火事で焼失．メートル法に依存して定めています．

テストの時の電卓は関数電卓の方がいいですか? 普通の電卓でも大丈夫ですか? か?

3乗根を開けるとか対数を処理するとか

圧力なべの爆発事故はなぜ起きるのです

器具劣化，正しくないセッティングなど

第9章章末問題の4で答え117 kPaとありますが118 kPaではありませんか?

2. −3.8 °Cではだめですか? (答−4 °C)
6. 680 °C → 681 °C ?

このあたり計算しなおして正誤表に反映させます．

圧力に関する単位が知っていたものも含めかなり多いということに驚きました．

単位がたくさんあって正直とてもめんどくさいと思った．

単位がたくさんでてきて難しく感じた．

圧力の単位が思っていたよりいろいろあっておどろいた．

いろいろな単位が出てきてしっかり覚えていないと計算問題が大変なことになると思いました．

圧力のところはあまり得意ではないのでがんばりたいです．

分圧が苦手です．よく復習します．

将来，圧力の単位に色々触れると思うので，人を死なせることがないように今のうち覚えておきたいです．

ヘンリーの問題は高校の時苦手意識があったのでしっかり復習しておきたい．

ヘンリーの法則はとても苦労したので新たな気持ちで勉強したいです．

溶解度に対する単位の量が多くて大変．

スキューバダイビングで深く潜るとキケンだとよく言われている理屈がよく分からなかったのですが泡が原因だと知って理解することができました．

スキューバダイビング怖いなと思った．難しかった．

スキューバダイビングでそんなに危ないことがあるとは知らなかった．

高圧によって気体が溶けると身体の中で恐ろしいことが起こることを知って怖いなと思った．

潜水病がこわいなと思いました．

潜水病とても恐ろしいことがわかりました．

潜水病という病気は知っていたがしくみを知ることができた．

潜水病について体内で起きていることを今まで知らなかったが，すごく危険だしスキューバダイビングはやりたくないと思った．

プールに落ちて脳に障害を負った少女が高圧酸素療法によって奇跡的に回復するという話をTVで見ました．潜水病という病気にもこれらの治療法が使えるのはすごいと思いました．

潜水病があったのは初耳だった．深い水深へ潜ることができる生物の体の仕組みについて知ることができた．生き物の体の構造はやはり興味深いと思った．

TVで，減圧症について見たことがあります．酸素ボンベのコードが船に巻き込まれて息ができなくなり，一気に上がったら身体がパンパンに膨らんでいました．

毛細血管に泡がつまるのは怖いと思いました．

潜水病のことは初めて知ったのでとても興味深かった．

潜水病という病気があることを初めて知った．

スキューバダイビングにそんなリスクがあるとは知りませんでした．

単位の変換をできるようにしたい．大気圧が違うと人体に被害がこんなにあるのは驚いた．

魚は肺をつぶすというのが衝撃だった．

深海魚は肺がもともとつぶれているのかなと思った．

海の中の動物が肺をつぶしたりふくらませたりすることで潜水病を防いでいることがわかった．スキューバダイビングには資格が必要だが泳ぎの訓練に加え，徐々に水面に上がる訓練等をしているのではないかと思った．

NASAの事故はびっくりした．生きていてよかった．舌の上の水が沸騰する感覚ってどんな感じなのかなと思った．経験はしたくないけど．

真空中に放り出されたのに14秒間しっかり自分の状態を記憶しているとは宇宙飛行士はすごいと思った．私ならパニックになります．

真空中での経験なんて一生できないし，やりたくもないので，経験談は興味深かった．

真空中では人間は破裂して血が飛び出すということを信じていました．事実が知れて少しホッとしました．

宇宙旅行してみたいです．

人間が真空状態にさらされたら舌の上の水が蒸発すると考えるだけでもちょっと怖いなと思った．

圧力ゼロだとかんたんに沸騰するのがおもしろいと思いました．

圧力釜が欲しくなりました．

圧力釜は思ったより圧力が低くてびっくりした．

理論化学が苦手です．受験も勘でのりきってきました．助けてください．

最後のピンヒールの話が衝撃的でした．

ピンヒールが想像以上に凶器でびっくりしました．気を付けたいです．

電車でピンヒールで踏まれた時半泣きになるほど痛かったことを思い出しました．あれだけの圧力がかかっていたら納得です．

ピンヒール怖いと思った．

ピンヒールって怖いなと思いました．

ピンヒール怖い

ピンヒール怖い

ピンヒールの圧力にびっくりした．ピンヒールを履いている人とはケンカしないようにしたい．

ピンヒール履きたくなった．

電車でピンヒールの人を見たらすぐ逃げようと思った．

ピンヒールを履くときは周りの人の足を踏まないように気を付けたいです．

ピンヒールではなかったけどこの間踏んづけた人，すみませんでした．(ちゃんとその場で謝りましたが･･･)

ピンヒールが凶器になると初めて知りました．

ピンヒールだけでなく靴で足を踏まれるとすごく痛い理由が分かった．

海中の生き物やピンヒールの話がおもしろかった．

体積比率の計算はとても難しかった．友達に教えてもらいながら解いたのでよく復習する．

1 J = 1 N m = 1 Pa m3 覚えます．

式覚えます．色々な単位が使われているので，分からなくならないようにしたいです．ピンヒールこわい．

高校物理がなつかしかった．

高校のときから気体の計算が苦手だった．というか嫌いだった．苦手意識をなくせるようにしっかり復習しようと思う．

化学と医療の関わりをいつもよりすごい感じた．

むずかしい．

むずかしかった．

いつもより理解することができた．

面白かった．

眠かった．

死ぬほど眠かった．

ねむい

ねむくなかった!

化学実験タノシー!

テスト勉強をしっかりしたい．

最近，シャルルっていう曲にハマっています．

出席者数推移

(1)108→(2)108→(3)106→(4)105→(5)102→(6)103→(7)105→
(8)104→(9)105→(10)106→(11)100．

【1ML】火曜3限L1-61出席者数:(1)108→(2)108→(3)106→(4)105→(5)102→(6)103→(7)105→(8)104→(9)105→(10)106→(11)100．無遅刻無欠席の誓い102名． #メディケム
— 野島高彦【化学】 (@TakahikoNojima) 2019年6月25日