конспект лекций. Криворізький медичний коледж Зошит для самостійних робіт
![]()
|
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)deS/dt < 0 i |deS/dt|> diS/dt ; г)deS/dt =0 ; б)deS/dt >0 ; д)deS/dt < 0 i |deS/dt|=diS/dt ; в)deS/dt < 0 i |deS/dt|< diS/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: Медична апаратура. Датчики медико-бiологiчної інформації. Типи датчиків, характеристики. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Радіотелеметрія. Ендорадiозонд. Реєстрація медико-бiологiчної інформації. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Фізичні основи дії на тканини постійного електричного струму. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Загальна схема апарата для гальванізації. Електрофорез. _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ УВЧ-терапія. Терапія електричним полем УВЧ. Терапевтичний контур. Формули підрахунку тепла. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Iндуктотермiя. Терапевтичний контур. Формула підрахунку тепла. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 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 ![]() ![]() ![]() ![]() Основний закон електромагнітної індукції: ![]() де ![]() Магнітний потік: ![]() де S – площа контура, α – кут між вектором магнітної індукції ![]() Закон Біо-Савара-Лапласа: ![]() де ![]() ![]() ![]() ![]() Зразки розв’язку типових задач 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 ![]() ![]() ![]() Під час руху протона в магнітному полі на нього діє сила Лоренцо ![]() ![]() За другим законом Ньютона ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 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: ![]() ![]() ![]() Тоді ![]() ![]() ![]() |