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气体压强:气压的概念及对人体的影响

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:气压泛指气体对某一点施加的流体静力压强,气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁持续的无规则撞击产生的。例如,1个标准大气压等于760 mm高的水银柱的重量,它相当于1 cm2面积上承受1.033 6 kg重的大气压力。国际上统一规定用“百帕”作为气压单位。经过换算:一个标准大气压=1 013百帕(毫巴)。深圳市的年平均气压为1 009.8百帕。低气压对人体生理的影响主要是影响人体内氧气的供应。

气体压强:气压的概念及对人体的影响

气压泛指气体对某一点施加的流体静力压强,气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁持续的无规则撞击产生的。从分子运动理论可知,气体的压强是大量分子频繁地碰撞容器壁而产生的。单个分子对容器壁的碰撞时间极短,作用是不连续的,但大量分子频繁地碰撞器壁,对器壁的作用力是持续的、均匀的,这个压力与器壁面积的比值就是压强大小。

根据理想气体定律p V=nRT:气体压强的大小与气体的摩尔数(n)、气体的温度(T)成正比,与气体的体积(V)成反比,R为通用气体常量。

大气压是作用在单位面积上的大气压力,即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。气压大小与高度、温度等条件有关。一般随高度增大而减小。在水平方向上,大气压的差异引起空气的流动。表示气压的单位,习惯上常用水银柱高度。例如,1个标准大气压等于760 mm高的水银柱的重量,它相当于1 cm2面积上承受1.033 6 kg重的大气压力。国际上统一规定用“百帕”作为气压单位。经过换算:一个标准大气压=1 013百帕(毫巴)。深圳市的年平均气压为1 009.8百帕。气象观测中常用的测量气压的仪器有水银气压表、空盒气压表、气压计。温度为0℃时760 mm垂直水银柱高的压力,标准大气压最先由意大利科学家托里拆利测出。

气压对人体健康的影响概括起来分为生理和心理两个方面。低气压对人体生理的影响主要是影响人体内氧气的供应。由于人体特别是脑缺氧,会出现头晕、头痛、恶心、呕吐和无力等症状,神经系统也会发生障碍,甚至会发生肺水肿和昏迷,这就是通常说的“高山反应”。(www.xing528.com)

在高气压的环境中,机体各组织逐渐被氮饱和(一般在高压下工作5~6小时后,人体就被氮饱和),当人体重新回到标准大气压时,体内过剩的氮便随呼气排出,但这个过程比较缓慢,如果从高压环境突然回到标准气压环境,则脂肪中蓄积的氮就可能有一部分停留在机体内,并膨胀形成小的气泡,阻滞血液和组织,易形成气栓而引发病症,严重时会危及人的生命。

气压变化对人体健康的影响,更多表现在高压或低压所代表的环流天气形势的生成、消失或移动。在低压环流形势下,大多为阴雨天气,风的变化比较明显;而在高压环流形势下,多为晴天,天气比较稳定。在高压控制下,空气干燥,天晴风小,夜间的辐射冷却容易形成贴地逆温层,尘埃、真菌类、花粉、孢子等变应原容易在近地层停滞,从而诱发过敏性疾病,如哮喘的发作。

同时,气压的变化还会影响人的心理变化,使人产生压抑、郁闷的情绪。例如,低气压下的雨雪天气,尤其是夏季雷雨前的高温高湿天气(此时气压较低),心肺功能不好的人会异常难受,正常人也有一种抑郁不适之感。而这种憋气和压抑,又会使人的植物神经趋向紧张,释放肾上腺素,引起血压上升、心跳加快、呼吸急促等;同时,皮质醇被分解出来,引起胃酸分泌增多,血管易发生梗塞,血糖值也可能急升。有学者对每月气压最低时段与死亡高峰进行了对比研究,结果发现89%的死亡高峰都出现在最低气压的时段内。

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