Как водяной пар влияет на парциальное давление компонента смеси

Парциальное давление компонента — его вклад в полное давление смеси. При наличии водяного пара сухие компоненты делят между собой остаток после вычитания парциального давления воды. Это лежит в основе различия между представлением на сухой и влажной основе.

Поток, давление и состав смеси

Расход описывает объём за время, давление — механическое состояние газа, а доля компонента — состав смеси. В газовом оборудовании эти три величины связаны, но каждая требует собственной точки наблюдения. Например, удаление пробы из контура изменяет баланс потоков, тогда как осушение той же пробы меняет способ представления её состава.

Расчётная модель

В учебной задаче общее абсолютное давление 101,3 кПа. Сухая доля компонента равна 0,21. Давление водяного пара вычитают из общего перед вычислением парциального давления компонента.

Входная величина x — Давление водяного пара, кПа.

y = 0,21 × (101,3 − x)

Результат y — Парциальное давление, кПа.

Подстановка для одного случая

Возьмём второе условие таблицы. При x = 2 выражение принимает вид 0,21 × (101,3 − 2). После вычисления получаем y ≈ 20,853. В соседних строках меняется только входная величина.

Давление водяного пара, кПа	Парциальное давление, кПа	Изменение y к первой строке
0	21,273	0
2	20,853	−0,42
4	20,433	−0,84
6,3	19,95	−1,323

График. Парциальное давление, кПа в зависимости от Давление водяного пара, кПа. Значения приведены в таблице. — Точки соответствуют строкам таблицы. Пунктир соединяет рассмотренные условия.

Как проверить вывод

До сравнения результатов выясните, высушивается ли проба в измерительном тракте. Показания до и после удаления водяного пара могут расходиться при одинаковом исходном газе.

Граница применимости

Доля в сухой смеси, влажная объёмная доля и парциальное давление имеют разные физические смыслы. На экране анализатора уточняют принятую форму представления.

В схеме отмечают источник, редуктор, участок смешения, место отбора и направление возврата или отвода газа. Указывают, относится ли объём к фактическим или приведённым условиям. Когда появляются разные результаты у расходомера и анализатора, такая схема помогает выяснить, измеряют ли они одну и ту же физическую величину.

Проверьте себя

При каком из приведённых входных значений получится 21,273 по столбцу «Парциальное давление, кПа»?

Показать разбор

Подстановка в выражение даёт 0,21 × (101,3 − 0) ≈ 21,273. Входное значение — 0.

Оборудование и характеристики

Наркозно-дыхательные аппараты в каталоге ИНФОМЕД. Ниже приведены примеры исполнений и сведения из их карточек. Значения учебного опыта заданы отдельно.

Оборудование	Параметр карточки	Описание исполнения
Наркозно-дыхательный аппарат Mindray WATO EX-30	Рабочее давление привода	280–600 кПа
Наркозно-дыхательный аппарат Mindray WATO EX-30	Предел давления	10–100 см вод. ст.
Наркозно-дыхательный аппарат Mindray A7	Рабочее давление привода	280–600 кПа
Наркозно-дыхательный аппарат Mindray A7	Мониторинг давления	Ppeak/Pmean/Pplat: −20…120; PEEP: 0–70 см вод. ст.
Наркозно-дыхательный аппарат Mindray WATO EX-55	Давление газоснабжения	280–600 кПа
Наркозно-дыхательный аппарат Mindray WATO EX-55	Предел давления	10–100 см вод. ст.

Наркозно-дыхательный аппарат Mindray WATO EX-30

Управляемый по давлению режим EX-30 называется P-mode. В нём задаётся давление вдоха, а формируемый объём зависит от сопротивления дыхательных путей и податливости респираторной системы. При изменении этих условий объём может измениться без изменения установленного давления. Поэтому анестезиолог наблюдает выдохнутый VT и минутную вентиляцию вместе с кривой давления. P-mode организует обязательные вдохи; это не тот же алгоритм, что поддержка самостоятельного дыхательного усилия. Такое различие важно при выборе способа вентиляции и оценке переходных этапов анестезии.

Карточка оборудования ИНФОМЕД

Наркозно-дыхательный аппарат Mindray A7

При анализе технической таблицы A7 необходимо различать задаваемое давление вдоха и прибавку давления поддержки. Для Pinsp в приложении с настройками указана зависимость нижней границы от PEEP: доступное значение должно учитывать PEEP плюс пять сантиметров водяного столба. Это описание взаимосвязи параметров интерфейса, а не рекомендуемая клиническая установка. Давление поддержки ΔP относится к другому параметру и не подменяет Pinsp. Так же раздельно оценивают точность доставки дыхательного объёма и точность его измерения: у этих характеристик разные допуски. Для технического задания полезно указывать нужный вид характеристики полностью, чтобы при сравнении предложений точность монитора не выдавалась за точность вентилятора. Все численные характеристики ниже относятся к платформе A7 с пятнадцатидюймовым дисплеем; дополнительные программные инструменты выбираются отдельно и не считаются автоматически установленными.

Карточка оборудования ИНФОМЕД