Примеры решения задач. Найти молярные концентрации солей, соответствующие этим давлениям

Задача 1. Осмотическое давление вторичной мочи у млекопитающих животных лежит в пределах от Р₁=1,35 МПа до Р₂=2,77 МПа. Температура тела животного t=37°С. Средняя степень диссоциации солей α=80%. Найти молярные концентрации солей, соответствующие этим давлениям.

Дано: Р1=1,35 МПа Р2=2,77МПа t=37°С α=80%	СИ Р1=1,35. 106Па Р2=2,77. 106Па Т=37+273=310К α=0,8 R=8,31 Дж/моль.К	Решение Молярная концентрация соли в растворе , где - число молей соли, V – объем раствора. Или . По закону Вант-Гоффа осмотическое давление ; или где i – изотонический коэффициент. Он связан с диссоциацией i=(1+а). Таким образом, . Отсюда молярная концентрация ;
- ? - ?

Ответ: Молярные концентрации солей С₁= 291 моль/м³; С₂= 597 моль/м³

Задача 2. Концентрация ионов хлора внутри мышечного волокна лягушки равна С₁=3 , а во внеклеточной среде С₂=120 . Какая работа совершается силами диффузии при переносе через клеточные мембраны m=1мкг ионов хлора? Температура тела лягушки t=20°С. Молярная масса хлора µ=35 г/моль.

Дано: С1= 3 мМ/л С2=120 мМ/л m= 1мкг= г Т=t+273=20+273=293К µ=35 г/моль R=8,31 Дж/моль .К	Решение Силы диффузии при переносе ионов через клеточные мембраны совершают работу:   ;   Дж   Ответ: Работа сил диффузии А=257. 10-6 Дж
А-?

Задачи

3.1. Найти количество азота ( ), прошедшего вследствие диффузии через площадку S=10 за 5с, если градиент плотности азота =1,26 ^. г/ Коэффициент диффузии D=1,42 /с.

3.2.Азот диффундирует через площадку S=20 . Градиент плотности азота =1,26^. г/ . Коэффициент диффузии D=1,42 /с. Масса прошедшего азота ∆m=2,15 ^. кг. Определить время диффузии t.

3.3. Определить коэффициент теплопроводности мышечной ткани животного, если за время t=10мин через площадку S=1 поверхности мышцы прошло Q=680Дж теплоты. Толщина ткани ∆x=1см. Изменение температуры ∆Т=20°С.

3.4. При лечении мастита применяют аппликации озокерита. Какое количество теплоты пройдет через кожу животного толщиной ∆x=1см за время t=5 мин, если площадь аппликации S=2 . Температура озокерита 80°С. Температура воспаленного участка 40°С. Коэффициент теплопроводности озокерита λ=0,15 Вт/м ^.К.

3.5.Определить коэффициент теплопроводности тазовой кости лошади, если через площадку кости S= 9 толщиной ∆x=5 мм за время t=1 час проходит Q=68 Дж теплоты. Разность температур между внешней и внутренней поверхностями кости ∆Т=1°.

3.6.Через сухожилие площадью S=3 за время t=2 часа прошло Q=12,6 Дж теплоты. Толщина сухожилия ∆x=5мм, коэффициент теплопроводности сухожилия λ=4,6 ^. Вт/м ^.К. Найти разность температур ∆Т между внешней и внутренней поверхностями сухожилия.

3.7. В гигантском аксоне кальмара вследствие диффузии происходит перенос массы m= г натрия из внеклеточной среды в аксоплазму. Концентрация ионов натрия во внеклеточной среде =440 мМ/л, а концентрация ионов натрия в аксоплазме =50 мМ/л. Температура кальмара t=10°С. Молярная масса натрия µ=23г/моль. Найти работу диффузионных сил.

3.8. Сахар ( ) в количестве m=20г растворён в 1л воды при температуре t= 40°С. Чему равно осмотическое давление сахара, если изотонический коэффициент i=1?

3.9. Онкотическое давление крови человека равно =28 мм.рт.ст., а лимфы P_л=9,5 мм.рт.ст. Под действием разности онкотических давлений вода поступает из лимфы в кровь. Найти работу перемещения массы m=25г воды при температуре тела человека t=37°.

3.10. В почках из крови в мочу перешла масса m=50г воды при температуре t=38°С. Во сколько раз осмотическое давление вторичной мочи больше, чем в плазме крови, если совершаемая почками осмотическая работа

A=0.67 МДж.?

3.11. Осмотическое давление крови P=0,76 МПа. Такое же давление должен иметь раствор поваренной соли (физиологический раствор) при температуре t=37°С. Какую массу поваренной соли (NaCl) надо взять для приготовления V=2л физраствора, если степень диссоциации молекул соли α=75%? Молярные массы натрия и хлора соответственно =23^. кг/моль , =35^. кг/моль.

3.12. Осмотическое давление плазмы крови P₁=0,73 МПа. Вычислить молярную концентрацию белков в плазме, если создаваемое ими онкотическое давление P₂ в 220 раз меньше осмотического от растворенных в плазме солей. Степень диссоциации солей α=0,75. Температура крови t=37°С.

3.13. Вода поступает из лимфы в кровь под действием разности онкотических давлений. Во сколько раз изменится интенсивность потока воды, если первоначальные онкотические давления крови и лимфы =32 мм.рт.ст., Р_л=9мм.рт.ст. изменились и стали мм.рт.ст., мм.рт.ст.?

Ответы 3. Явления переноса

3.1.8,95^.10^-5кг.3.2.60с.3.3.5,7^.10^-2 . 3.4.3,6^.10³ Дж.3.5.0,105 . 3.6.0,63К.3.7.22,2^.10^-9Дж.3.8.1,52^.10⁵ Па.3.9.3,867^.10³Дж.3.10.3,3.3.11.19,6 г.3.12.0,736 . 3.13.1,28.