题目内容
医学上对病人进行脑部手术时,需要将体温降到合适的温度。准备手术之前,病人的心肺功能开始由心肺机取代。
(1)心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。如图15所示,将线圈ab缠绕并固定在活塞一端,利用与固定磁铁之间的相对运动,带动电动泵中的活塞,抽送血液。图中阀门K1只能向外自由开启,反向则封闭管路; 阀门K2只能向内自由开启,反向则封闭管路。
① 当电动泵工作时,血液从阀门 抽进,从阀门 送出。
② 当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为 极,活塞处于 状态(填“抽血”或“送血”)。
③ 在抽送血液的过程中,电动泵将 能转化为 能。
(2)心肺机的另一个功能是用“热交换器”进行热量交换,通过血液循环调节体温。经监测,病人体温由17 ℃上升至正常体温37 ℃历时1小时。在这段时间内,假设人体所需热量完全由热交换器所提供,试求热交换器消耗的功率。设病人质量为75 kg,人体组织的比热容与水相当,为c = 4.2×103 J/(kg?℃)。
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(1)①K2(1分)K1(1分)②N或北(1分)送血(1分)③电(1分)机械(1分)
(2)在时间t = 1 h= 3600 s内,热交换器提供的热量为
Q = cm(t2- t1)(1分)
= 4.2×103 J/(kg?℃)× 75 kg×(37 ℃-17 ℃)= 6.3×106 J(1分)
热交换器消耗的功率
(1分)
= 1750 W(1分)
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