Matematické Fórum

Zdravím,

než bezmyšlienkovite aplikovať nejaký vzťah/vzorec, ktorý si zachytila na hodine fyziky alebo prečítala v učebnici ale s naším problémom nesúvisí, to chce na chvíľu "zastaviť" a zamyslieť sa nad zadaním.

Za normálního atmosférického tlaku je parciální tlak kyslíku v suchém vzduchu 21 kPa.
Normálny atmosférický tlak suchého vzduchu je zhruba 100 kPa (presné číslo nie je v tomto príklade podstatné).
Parciálny tlak kyslíka je 21 kPa, parciálne tlaky ostatných zložiek vzduchu (dusík, oxid uhličitý a pod.) majú v súčte 100 kPa - 21 kPa = 79 kPa.

Túto situáciu popisuje Daltonov zákon parciálnych tlakov. Treba si však uvedomiť, že tento zákon platí pre ideálne plyny, medzi ktorými nedochádza ku chemickej reakcii.
V prípade reálnych plynov (najmä pri vyšších tlakoch) je treba uvažovať odchýlky v dôsledku nenulového objemu fyzicky obsadeného molekulami, ako aj v dôsledku medzimolekulového silového pôsobenia.
Keďže však v našom zadaní nie je uvedené inak, uvažujeme že sa jedná o prípad, kedy pracujeme s ideálnymi plynmi.

V plicích je vzduch nasycen parou o parciálním tlaku 6,6 kPa.
V pľúcach sa suchý vzduch obohatí vodnou parou. Celkový tlak vzduchu (100 kPa) sa však pri tomto deji nemení.
To znamená, že vodná para svojim objemom nasýtila vzduch na úkor kyslíka, ktorý cez pľúcne tkanivo difunduje do krvi a ďalej do celého organizmu (takže tu máme aj trochu biológie :-) )
Teda ak bol vzduch vstupujúci do pľuc suchý (parciálny tlak vodnej pary 0 kPa), po nasýtení parou je jej parciálny tlak 6,6 kPa a o tú istú hodnotu je menší parciálny tlak kyslíka.

Jaký je parciální tlak kyslíku v plicích za normálního atmosférického tlaku?
To už na základe toho, čo tu bolo povedané, zvládneš určite aj sama :-)


Treba poznamenať, že pri reálnom dýchaní nastáva i nárast parciálneho tlaku oxidu uhličitého (z nejakých 0,04 kPa na 4 kPa), ktorý je z hľadiska fyziológie oveľa dôležitejším dejom. Konkrétne v tomto príklade však nie je uvažovaný.

↑ Bedlasky:
Tak ale to by potom znamenalo, že aj parciálny tlak dusíka by sa musel zmeniť o nejakých 0,78*6,6=5,15 kPa. No v zdrojoch popisujúcich dýchanie sa uvádza, že podiel dusíka vo vzduchu sa pri dýchaní nemení (a teda ani jeho parciálny tlak), keďže sa na dýchaní nepodieľa. Logiku to má, lebo ľudské pľúca ho nedokážu zo vzduchu vstrebávať do krvi. A to je v rozpore s tvojim tvrdením. Zatiaľ čo množstvo kyslíka vo vydychovanom vzduchu sa naozaj pohybuje v priemere okolo 14-15%, čo vzhľadom na hodnotu atmosférického tlaku zodpovedá poklesu parciálneho tlaku o nejakých 6-7 kPa.