Реальные газы и пары

Уравнение состояния реальных газов для одного киломоля (уравнение Ван-дер-Ваальса)

где а и b — поправки Ван-дер-Ваальса, рассчитанные на кило-моль газа; V₀ — объем одного киломоля газа.

Уравнение состояния реальных газов для любой массы

,

где V — объем , занимаемый газом; m— масса газа, кг.

Ненасыщенные пары подчиняются основным законам идеаль­ных газов.Параметры каждого состояния насыщенного пара связаны между собой уравнением Менделеева — Клапейрона.Масса насыщенного пара, входящего в это уравнение, зависит от температуры и для двух различных состояний не может иметь одинакового значения, поэтому зависимость давле­ния насыщенного пара от температуры выражается более слож­ным законом и обычно дается в виде таблицы упругости на­сыщенных паров.

Согласно закону Дальтона, давление воздуха, содержащего водяной пар, складывается из давления сухого воздуха р_с и давления паров воды р_п, т. е. атмосферное давление

Р = Рс + Рп.

Относительной влажностью воздуха называется отношение абсолютной влажности D к тому количеству пара D₀, которое необходимо для насыщения 1 м³ воздуха при данной темпе­ратуре,

или

Абсорбция газов жидкостью

Объем физически растворенного газа в крови, как и в дру­гих жидкостях, определяется формулой

где α — абсорбционный коэффициент, который представляет собой объем газа (в мл), растворенного в 1 мл жидкости при соответствующей температуре и при парциальном давлении газа, равном 760 мм рт. ст.; этот коэффициент зависит от природы жидкости и газа, температуры (с ее повышением он уменьшается), но не зависит от давления; р — парциальное давление газа; V_ж — объем жидкости, в которой растворен газ; р₀ — нормальное атмосферное давление.

Физические процессы в биологических мембранах

Уравнение Фика

,

где J — плотность потока диффундирующего вещества, D — ко­эффициент диффузии, производная от концентрации диффундирующего вещества по направлению х (проекция градиента концентраций на направление x).

Уравнение Теорелла

Здесь μ— электрохимический потенциал.

Подвижность

,

где R — молярная газовая постоянная.

Средняя величина смещения молекулы вещества в растворе

x=(2Dt)

где D — коэффициент диффузии, t — время.

Характерное время установления равновесной концентрации

здесь V - объем клетки; S - площадь поверхности клеточной мембраны;

где p — проницаемость мембраны для данного вещества, L — толщина мембраны, K — коэффициент распределения.

Формула Нернста

Δφ= RT (ZF)^-1 ln

здесь Δφ — равновесный мембранный потенциал, С₀ и С_i, — кон­центрации данного иона снаружи и внутри клетки, F — постоян­ная Фарадея, Z — валентность иона.

Уравнение Гольдмана — Ходжкина — Катца

где φ_м — мембранный потенциал, p_K , p_Na, p_Cl — проницаемости мембраны для соответствующих ионов, [К⁺]₀, [Na⁺]₀ [Cl^-]₀ — концентрации ионов снаружи клетки, [K⁺]_i, [Na⁺]_i, [Cl^-]_i — концентрации этих же ионов внутри нее.

Потенциал поля заряда q в электролите

где r — расстояние, δ — дебаевский радиус экранирования.

В общем случае, когда в растворе присутствует несколько ионов

где Z, — валентность иона, C, — концентрация соответствующего иона.