конспект лекций. Криворізький медичний коледж Зошит для самостійних робіт

• Название: Криворізький медичний коледж Зошит для самостійних робіт
• Анкор: конспект лекций
• Дата: 07.10.2022
• Размер: 0.52 Mb.
• Имя файла: Zoshit dlja sam rob SSv.docx
• Тип: Протокол; #720273
• страница: 3 из 9

Питання для самоконтролю:

1. Назвіть|накликайте| вірне формулювання другого закону термодинаміки:

а) самовільні процеси завжди супроводяться|супроводжуються| зменшенням эн­тропії|;

б) ентропія відкритої|відчиняти| системи або зменшується (у необоротних|незворотних| про­цесах|), або залишається незмінною (у оборотних процесах);

в) ні за яких умов неможливе збільшення ентропії термоди­намичної| системи;

г) ентропія ізольованої системи або зростає (у необоротних процесах|), або залишається незмінною (у оборотних процесах);

д) всі приведені в пунктах (а—г|) формулювання містять|утримують| помилки або| неточності.
2. Об'єднаний|з'єднаний| запис першого і другого законів термодинамики |(основне співвідношення термодинаміки) має вигляд|вид|:



3. Система знаходиться|перебуває| в стаціонарному стані|достатку|. При цьому:

а) термодинамічні параметри постійні в часі і одинакові у| всіх частинах|частках| системи, система є|з'являється| відкритою|відчиняти| або закритою|зачиняти|;

б) термодинамічні параметри не змінюються в часі, але|та| мо­жуть| відрізнятися в різних частинах |частсистеми, система ізольована;

в) система не змінюється в часі, в ній підтримуються постійними| градієнти параметрів, система є|з'являється| відкритою|відчиняти| або за­критою|;

г) термодинамічні параметри постійні в часі і однако­ві| у всіх частинах|частках| системи, система ізольована;

д) термодинамічні параметри змінюються в часі, система є |відкритою|відчиняти|.

4. Ступінь|міра| впорядкованості відкритої|відчиняти| системи збільшується (dS/dt<0), якщо виконується наступна умова:

а)d_eS/dt < 0 i |d_eS/dt|> d_iS/dt ; г)d_eS/dt =0 ;

б)d_eS/dt >0 ; д)d_eS/dt < 0 i |d_eS/dt|=d_iS/dt ;

в)d_eS/dt < 0 i |d_eS/dt|< d_iS/dt ;
5. Згідно|згідно з| теореми Пригожина, в стаціонарному стані|достатку| при фіксованих| зовнішніх

параметрах швидкість продукції ентропії| відкритої | системи:

а) необмежено зростає;

б) приймає постійне, відмінне від нуля|нуль-індикатора| позитивне значе­ние|;

в) необмежено спадає;

г) набуває негативного|заперечного| значення;

д) дорівнює нулю|нуль-індикатору|.

6. Стаціонарний стан|достаток| є|з'являється| стійким, якщо відхилення| від нього приводить|призводить|:

а) до зростання внутрішньої енергії системи;

б) зниженню внутрішньої енергії системи;

в) збільшенню диссипативної функції;

г) зниженню диссипативної функції;

д) у приведених пунктах правильної відповіді немає.
Відповіді:

1. г); 2. б); 3. в); 4. в); 5. б); 6. в).



Самостійна робота №3

Загальні поняття термодинаміки.
Самостійна робота №4

Структура та фізичні властивості біологічних мембран і їх функції.
Самостійна робота №5

Обладнання (електроди та датчики) для реєстрації медико-біологічної інформації. Застосування сучасної медичної апаратури в діагностичних, лікувальних та реабілітаційних установах. Сучасні погляди на механізм дії магнітного поля на організм людини

Знати фізичні основи та біофізичні механізми дії зовнішніх факторів (полів) на системи організму людини; фізичні основи діагностичних і фізіотерапевтичних (лікувальних) методів, що застосовуються у медичній апаратурі.

Вміти пояснювати фізичні основи діагностичних і фізіотерапевтичних (лікувальних) методів, що застосовуються у медичній апаратурі; трактувати електрокардіограму на підставі аналізу основних концепцій електрокардіографії;

пояснювати фізичні основи дії постійного і змінного електричного полів на організм людини та вирізняти фізіотерапевтичні (лікувальні) методики; первинну дію електричного поля УВЧ на діелектрики та електроліти, аналізувати різні методики, терапевтичні контури; пояснювати механізм дії магнітного (постійного і змінного) та електромагнітного полів на біооб’єкти на основі аналізу фізичних та біофізичних процесів, що відбуваються в біологічних тканинах під дією фізичних полів у організмі людини; робити висновок про біофізичні механізми взаємодії електричного і магнітного полів з біологічними тканинами.

Зміст теми

Використання електронної медичної апаратури в діагностиці. Електроди та датчики. Використання електронної медичної апаратури в лікувальному процесі (гальванізація, лікувальний електрофорез, дарсонвалізація, УВЧ-терапія, індуктотермія, франклінізація тощо).
Опрацюйте наступну літературу:

Основна:

Шевченко А.Ф. Основи медичної і біологічної фізики. — К.: Медицина, 2008.- Ч.3.

Додаткова

Тіманюк В.О., Животова О.М. Біофізика: Підр. для студ. внз.-Х.: Вид-во НФАУ; Золоті сторінки, 2003.- 704с.- Гл.9, §16.1.

Основи біологічної і медичної фізики, інформатики й апаратури: Навч. посібник / За ред. Л.С. Годлевського.- Одеса: Одес. держ. мед. ун-т, 2003.- 258с.- Р.4. Гл.3.

Федорів Я.-Р.М., Філіпюк А.Л, Грицко Р.Ю. Загальна фізіотерапія: Навч. посібник.- К.: Здоров’я, 2004.- 224с.- Р.2.

Биофизика: Учеб. для студ. вузов.- М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1999.- 288с.-§50,51.
Дайте відповіді на питання:

1. 
   Медична апаратура. Датчики медико-бiологiчної інформації. Типи датчиків, характеристики.
   

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. 
   Радіотелеметрія. Ендорадiозонд. Реєстрація медико-бiологiчної інформації.
   

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. 
   Фізичні основи дії на тканини постійного електричного струму.
   

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. 
   Загальна схема апарата для гальванізації. Електрофорез.
   

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. 
   УВЧ-терапія. Терапія електричним полем УВЧ. Терапевтичний контур. Формули підрахунку тепла.
   

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. 
   Iндуктотермiя. Терапевтичний контур. Формула підрахунку тепла.
   

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. 
   Використання імпульсних струмів у медицині.
   

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Основні формули

Для випадку однорідного поля (Е = const):

де d – відстань між двома точками поля вздовж силової лінії.

Зв’язок між роботою поля і зміною кінетичної енергії тіла із зарядом q і масою m:



Сила струму І – величина чисельно рівна заряду dq, який переноситься через поперечний переріз провідника за інтервал часу dt:



При І = сonst,

Закон Ома для ділянки кола:

де U – різниця потенціалів на кінцях ділянки, R – електричний опір ділянки кола.

Опір провідника:

де ρ – питомий опір провідника, l, s – відповідно його довжина і площа поперечного перерізу.

Закон Ома для повного кола:

де Е – е.р.с. джерела, R – електричний опір зовнішньої ділянки кола, r – внутрішній опір.

Потужність струму на ділянці кола: P = IU.

Електрична потужність кола: Р = ІЕ,

де Е – е.р.с. джерела.

Закон Ампера:

де F – сила дії магнітного поля на провідник зі струмом І, l – активна довжина провідника, α – кут між напрямом струму в провіднику і напрямом вектора магнітної індукції .

Сила Лоренца:

де F – сила дії магнітного поля з індукцією на заряд q, який рухається з швидкістю , α – кут між напрямом вектора індукції і напрямом вектора .

Основний закон електромагнітної індукції:

де – е.р.с. індукції, Ф – магнітний потік.

Магнітний потік: ,

де S – площа контура, α – кут між вектором магнітної індукції і нормаллю до площини контура.

Закон Біо-Савара-Лапласа:



де - елемент провідника зі струмом І, r – найкоротша відстань від до розглядуваної точки поля з магнітною індукцією dВ, α – кут між напрямами векторів і , μ₀ – магнітна стала, μ – відносна магнітна проникність середовища.

Зразки розв’язку типових задач

1. 
   Протон влетів в однорідне магнітне поле з індукцією 50 мТл перпендикулярно до силових ліній поля і описав дугу радіусом 5 см. Визначити імпульс протона.
   

Р
Дано:

В = 50 мТл = 5^.10^-2 Тл

r = 5cм = 5^.10^-2 м

q = 1,6^.10^-19 Кл.
Р - ?
озв’язання:

Імпульс протона, що має масу і швидкість обчислюється за формулою

Під час руху протона в магнітному полі на нього діє сила Лоренцо , яка надає йому доцентрового прискорення .

За другим законом Ньютона . Тому звідки



Відповідь: Р = 4ּ10^-22 кгּ м/с.
2. Визначити питому теплоємність електроліту густиною 1,2 г/см³, якщо при розміщенні його в електричному полі УВЧ (100 МГц) за 1 с в 1 м³ виділилось 6,02ּ10⁴ Джтеплоти і протягом 5 хв його температура зросла на 4 К.

Р
Дано:









c - ?
озв’язання:

Питома теплота Джоуля:

де – кількість теплоти, що виділяється в електроліті масою ; V – об’єм електроліту; с – теплоємність електроліту.
Тоді звідки