II. Основные свойства жидкостей, их характеристика. Жидкости и их виды.

ЯГМА

Медицинская физика

Фармацевтический факультет

Курс

Семестр

Лекция №3,4.

«Реология»

Составил: Крайнова Е.Ю.

Г.

I. РЕОЛОГИЯ. ЕЁ ВИДЫ, ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ.

Реология – это наука о течении деформации жидких, твердых и газообразных сред и их механическом поведении в процессе течения.

 

Виды реологии:

1) Общая

2) Строительная

3) Техническая

4) Пищевая

5) Биореологическая (течение биологич. сред, живых объектов в жидкости)

6) Мед. реология (изучает реологию крови, урологическая)

Основные понятия:

1. Деформация – явление смещения условных частиц (микрообъемов) среды, под действием внешних сил без нарушения целостности среды.

Деформации подразделяют на:

- упругие, при которых форма восстанавливается после снятия действия силы;

- пластические, при которых форма не восстанавливается после снятия действия силы;

- остаточные, при которых форма восстанавливается частично (скрытые отеки).

2. Течение – вид деформации, продолжающиеся непрерывно с определенной скоростью под действием внешней силы.

3. Пластичность – способность деформироваться, как при быстром так и при медленном действии силы.

4. Ползучесть – способность деформироваться при медленном действии силы.

5. Вязкость – способность среды оказывать сопротивление при перемещении условных частиц среды относительно друг друга.

6. Напряжение сдвига – это отношение силы сопротивления, возникающей при сдвиге слоев, к площади слоев.

t=F/S

[H/м²=Па] (t-тау)

 

 

7 .Градиент скорости- это отношение разности скоростей соприкасающихся слоёв к расстоянию между осями слоёв.

 

g= u/ х

[м/с·м=1/с=с¹ ] (g-гамма пунктум)

 

 

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КЛИНИЧЕСКОГО МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ.

В медицине широко используется метод измерения давления крови, предложенный Коротковым в 1905 году.

Суть: измеряют давление, которое необходимо приложить снаружи, чтобы сжать артерию до прекращения в ней тока крови. При этом выслушивают звуки, возникающие при прохождении крови через сжатую артерию.

 

a)

Пока артерия сжата полностью, никаких звуков не прослушивается, т.е. давление воздуха внутри манжеты равно давлению в мягких тканях, соприкасающихся с манжетой.

 

б) При снижении давления в манжете начинают прослушиваться тоны, появляется пульc в лучевой артерии. Эти тоны обусловлены вибрацией стенок артерии непосредственно за манжетой под действием толчков порций крови, которые прорываются сквозь сжатый участок сосуда в момент систолы сердца. Показания манометра будут соответствовать систолическому давлению. При дальнейшем снижении давления возникают шумы, обусловленные турбулентным течением крови.

Затем шумы стихают и прослушиваются только тоны.

 

 

в) Если дальше снижать давление, тоны ослабевают и полностью прекращаются в тот момент, когда происходит полное восстановление просвета артерий и восстановление ламинарного течения.

Показания манометра соответствуют «min» давлению диaстолическому.

Систола (сжатие) – механическое сокращение следующее за расслаблением.

Диастола – период расслабления между ритмическими сокращениями.

 

НЬЮТОНОВСКИЕ ЖИДКОСТИ

 

t h

 

для глицерина

 

для воды

 

0 0

 

нет предела текучести “h” не зависит от “ “

Неньютоновские жидкости имеют 3 разновидности:

а) Пластические – обладают пределом текучести t0, коэффициент вязкости h не зависит от градиента скорости .

 

t h

 

 

t0

 

 

0 0

 

 

б ) Псевдопластические – имеют предел текучести “t0”, коэф. вязкости зависит от градиента скорости: он уменьшается до определенного значения, а затем остается постоянным.

 

 

t h

 

t0

 

 

0 0

 

в) Дилетантные – имеют предел текучести t0 коэф. вязкости увеличивается с увеличением градиента скорости, а затем не изменяется.

 

t h

 

 

t0

 

 

0 0

 

ЯГМА

Медицинская физика

Фармацевтический факультет

Курс

Семестр

Лекция №3,4.

«Реология»

Составил: Крайнова Е.Ю.

Г.

I. РЕОЛОГИЯ. ЕЁ ВИДЫ, ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ.

Реология – это наука о течении деформации жидких, твердых и газообразных сред и их механическом поведении в процессе течения.

 

Виды реологии:

1) Общая

2) Строительная

3) Техническая

4) Пищевая

5) Биореологическая (течение биологич. сред, живых объектов в жидкости)

6) Мед. реология (изучает реологию крови, урологическая)

Основные понятия:

1. Деформация – явление смещения условных частиц (микрообъемов) среды, под действием внешних сил без нарушения целостности среды.

Деформации подразделяют на:

- упругие, при которых форма восстанавливается после снятия действия силы;

- пластические, при которых форма не восстанавливается после снятия действия силы;

- остаточные, при которых форма восстанавливается частично (скрытые отеки).

2. Течение – вид деформации, продолжающиеся непрерывно с определенной скоростью под действием внешней силы.

3. Пластичность – способность деформироваться, как при быстром так и при медленном действии силы.

4. Ползучесть – способность деформироваться при медленном действии силы.

5. Вязкость – способность среды оказывать сопротивление при перемещении условных частиц среды относительно друг друга.

6. Напряжение сдвига – это отношение силы сопротивления, возникающей при сдвиге слоев, к площади слоев.

t=F/S

[H/м²=Па] (t-тау)

 

 

7 .Градиент скорости- это отношение разности скоростей соприкасающихся слоёв к расстоянию между осями слоёв.

 

g= u/ х

[м/с·м=1/с=с¹ ] (g-гамма пунктум)

 

 

II. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙ, ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА. ЖИДКОСТИ И ИХ ВИДЫ.

Жидкость – это одно из агрегатных состояний вещества. Свойства:

а) Молекулы жидкости находятся на близких расстояниях – силами взаимодействия между ними нельзя пренебречь.

б) Жидкость принимает форму сосуда, занимая ее нижнюю часть.

в) Жидкость не сохраняет форму, но сохраняет объем в условиях действия силы гравитации.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ЖИДКОСТЕЙ:

1. По постоянству физических характеристик в разных направлениях:

- изотропные (характеристики одинаковы во всех направлениях) – лимфа

- анизотропные (характеристики различны во всех направлениях) – жидкое масло.

 

2. По отношению к законам течения Ньютона:

- ньютоновские – подчиняются законам Ньютона (вода, мутные растворы, низкомолекулярные органические жидкости)

- неньютоновские – не подчиняются законам Ньютона (цельная кровь, как суспензия форменных элементов в плазме).

 

3. По электропроводности:

- проводящие (кровь)

- непроводящие (жидкое масло)

 

4. По наличию поверхности фазового раздела:

- истинные, где отсутствует поверхность раздела между составными частями жидкости. Они прозрачны, молекулы двух разных веществ полностью перемешиваются между собой

- квазижидкости, где есть поверхность раздела между составными частями (пена, эмульсии, суспензии).

В жидкости разделяют дисперсную среду и дисперсную фазу.

Пена - смесь жидкости с газом.

Дисперсная среда – это жидкость, а дисперсная фаза – это газ.

Эмульсия – несмешивающаяся жидкость (сметана или сыворотка). Нет дисперсной фазы и дисперсной среды.

Суспензия – смесь жидкости с твердым веществом

Дисперсная среда – это жидкость, дисперсная фаза – это твердое тело (цельная кровь)

 

ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1. Объем “V” [м ³]

2. Масса “m” [кг]

3. Плотность “r “ [кг/м³]

4. Вязкость, т.е. способность сред оказывать сопротивление при перемещении их условных частиц относительно друг друга.

5. Удельная теплоемкость – величина, численно равная количеству теплоты, необходимому для нагревания единицы массы вещества на один градус Кельвина.

6. Tеплопроводность – характеризуется коэффициентом теплопроводности, т.е. количеством теплоты, проходящим через единицу площади сечения за единицу времени при разности температуры в 1К (теплопроводность тканевой жидкости плазмы крови больше теплопроводности воды)

С= Q / m·ÙT [Дж/кг·К]

7. Коэффициент объемного расширения:

b=ÙV/V0·* t -показывает относительное увеличение объёма при увеличении температуры на 1К.