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气体物理学的基本概念
高压氧是患者在密闭的压力容器内加压（超过101.3kPa即一个大气压）吸氧治疗某些疾病。为掌握高压舱的原理、结构、设备、技术；了解高压氧对机体的生理、病理作用；了解高压氧的副作用及防治方法，必须了解气体的物理特性。因此，首先介绍有关的气体物理学的基础理论。
气体的基本特性
一、分子的热运动
一切物质都是由分子组成的。物质中的分子在不断地运动。固体和液体物质由于分子间距小，它的分子只能在一个平衡位置上做微小的振动。气体的分子间距大，其分子在不断地做无规律的运动。分子的振动和运动的速度与温度有关，温度越高，分子运动速度越快；同时，分子的剧烈振动和运动也会产生热能。所以，把这种现象称为分子的热运动。
气体分子在运动中，不断地相互撞击，不断地撞击容器四壁。常压下每6.452cm2的容器壁面积上，每秒钟可受到
2×1024个气体（容器内的气体）分子的撞击。气体分子对容器的撞击，必然对容器壁产生一定撞击力，称为压力。单个气体分子的撞击力极微，但大量气体分子同时撞击，就会产生可观的压力。可见分子运动的速度决定气体的温度，分子对容器壁的撞击力决定气体的压力。
由于气体分子间距离大，在压力增加时分子间的距离可以缩小，气体的容积变小。故而，气体的容积与压力呈反比关系。
二、分子力
物质中分子和分子之间存在相互作用的吸力和斥力，称分子力。分子力随分子间距离的变化而改变。图2—1纵坐标的正向表示斥力；负向表示吸力。横坐标表示分子间距离。从图2－1中可看出当两个分子间距离为X0 时，分子间斥力和吸力相等。当两分子间距离小于X0 以后，分子间出现斥力，且随分子间距离的缩短而加大。当分子间距离大于X0后，分子力表现为吸力，而且随分子距离加大而减小，且很快趋于零。气体分子间的距离一般情况下相当大，因此气体的分子间的吸力很微小，可以忽略不计。
图2-1 分子与分子间距离的关系
三、物质的基本形态
大自然中的物质由于其分子间距离不同，可以分为固体、液体、气体三种基本形态。
（－）固体 分子之间距离最小，其分子热运动是在平衡位置附近振动，因此固体物质能保持一定的形状和体积。固态物质可分为晶体和非晶体二大类。晶体的分子排列有规律，非晶体的分子排列无规律。
（二）液体 在温度不太高时液体的分子间距与晶体差不多，分子力相当大，使分子间凝集，所以液体可以保持一定体积和自由表面。液体分子热运动的主要方式是在一个临时平衡位置附近做微小振动，并且可很快从一个平衡位置转移到另一个平衡位置上。所以，液体具有流动性及扩散性，能保持一定容积，不能保持一定形状。此外，在液体的自由表面上，液体的分子不断地在蒸发。
（三）气体 气体分子之间平均距离最大，比其分子直径还大，因此，气体分子间的作用力（除互相撞碰的瞬间外）很小，以致气体的分子可以在不断地无规律的运动，也可以理解为气体分子可以自由地在空间飞行，并不断地互相碰撞或撞击容器壁。故气体既无一定形状，也没有固定的体积。将一定量气体置于任何容器内（不论容器大小）该气体就可均匀地分布在它所处的容器内。气体无容器约束将会逸到整个空间。地球周围的空气如没有地球的吸引力，空气分子即将弥散到整个宇宙。
四、气体的物理量
衡量气体的物理性质常使用：质量、体积、压力、温度。
（一）质量（M）
即气体的重量，以毫克（mg）、克（g）、千克（kg）、吨（t）来表示。
（二）压力（Pa）
气体分子运动时对容器壁的撞击时产生的力称压力。对容器单位面积（cm2）所产生的压力叫压强。压强的单位习惯上使用毫米汞柱（mmHg）／平方厘米（cm2），国际通用（法定计量）帕（Pa）、千帕（kPa）、兆帕（MPa）。经换算1mmHg=133.3Pa=0.1333kPa， 1MPa=1000kPa=1000000Pao 1ATA＝0.1MPao
（三）温度 气体温度是气体分子热运动产生的。气体温度的单位常用摄氏（℃）表示，水结冰的温度为0℃。物理学上常使用绝对温度，用“K”表示。绝对温度以—273℃作为零度。摄氏和绝对温度的关系是T=t＋273。比如某气体温度为37℃，以绝对温度表示为 37℃＋273℃= 310°K。
（四）体积 是指气体所处的容器之容积。常以立方毫米（mm3）、立方厘米（cm3）、立方米（m3）表示。
（五）气体的压强 作用在单位面积上的力称压强，习惯用 mmHg／cm2、或 Kg／cm2表示，国际通用Pa／cm2。大气压强为760mmHg／cm2、1kg／cm2、 0.1Mpa／cm2，称为一个大气压力（ATA）。压强是用来测量、计算气体压力的物理量。如果用压力表测量高压舱的压力，未加压时舱内为一个大气压力（1ATA、0.1MPa／cm2、760mmHg／cm2），但压力表指针指在“0”位置。若给高压舱增加一个大气压力，表的指针在1kg／cm2、1ATA、0.1MPa／cm2、760mmHg／cm2。我们把表针指示的压力（1ATA）称表压、附加压、相对压力。而实际上此时舱内的压强应该是1个大气压力加上附加压（表压）1个大气压为2个大气压，称绝对压力。
了解上述压力、压强的换算关系，即可将既往习惯计量换算为法定计量单位。
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