Gases principios y aplicaciones

Gases y Principios

Meráz Acevedo Miryam Jazmín Méndez Fabián Arturo

Cinética de la materia GASES

Movimiento constante

Nulas fuerzas cohesión y sustancia se dilata indefinidamente (límite de espacio dado por el contenedor)

Presión: dada por el movimiento de sus moléculas

Ley de Boyle (1662)

El volumen de un gas a temperatura constante es inversamente proporcional a la presión.

Ley Charles (1787) Volúmenes iguales de gases a presión constante

experimentan aumentos iguales de volumen por cada grado centígrado de aumento en la temperatura, 1/123 del volumen del gas a 0°C.

Ley Gay-Lussac (1802)Cuando se calienta una masa de gas conservada a volumen

constante, su presión aumenta una fracción de la que tiene a 0°C por cada grado centígrado que se eleve su temperatura. La fracción es 1/273 de la presión a 0°C Pα T.

Ley de Dalton En una mezcla gaseosa. La presión de cada

componente es independiente de la presión de los demás; la presión total (P) es igual a la suma de las presiones de los componentes (p).

Si hacemos pasar el hidrogeno y el nitrógeno al recipiente “A” la presión total será:

P= pO+ pN + pH

Ley de Henry (1803)

Ley de la presión de vapor A temperatura constante, la cantidad de gas

disuelta en un líquido es directamente proporcional a la presión parcial que ejerce ese gas sobre el líquido.

P= Presión parcial del gasks= constante de HenryS=solubilidad (concentración del gas)

Coeficiente de solubilidad de un gas • Es el volumen en centímetros cúbicos o

mililitros , del vapor o del gas que se disolverán en 100 ml de solvente (agua o sangre).

• El coeficiente disminuye con la temperatura

Ley de Avogadro (1811)

Volúmenes iguales de todos los gases en las mismas condiciones de temperatura y presión contienen el mismo numero de moléculas, y por lo tanto mismo numero de moles.

“La masa molecular o mol de diferentes sustancias contiene el mismo número de moléculas”

Ley de Flick

La tasa de difusión neta de un gas a través de una membrana fluida, es proporcional a la diferencia en la presión parcial, proporcional al área de la membrana e inversamente proporcional al grosor de la membrana.

El flujo de una molécula a través de una membrana depende del gradiente de concentración y de la permeabilidad de la membrana a la molécula

Constante de Avogadro (número de Avogadro)

6.02 x 10 23 moléculas en 1 mol

Condiciones estándar: 0°C (273K)a 760mmHg1 mol ocupa 22.4 L

Densidad

d= m/v (g/L)Si se conoce el peso molecular de un gas se

puede estimar la densidad en un litro (en condiciones normales)

Densidad relativa (peso específico)

Relación entre el peso de una unidad de volumen de una sustancia

Es la porción del peso de una unidad de volumen de gas en relación con el peso de un volumen semejante de aire en circunstancias iguales.

Difusión de gases

• Paso de un gas de un lugar a otro depende del movimiento de sus moléculas.

• Va de un lugar de mayor presión parcial a otro con menos presión parcial. Sin depender del volumen del gas.

Ley de Graham

La velocidad del movimiento molecular a través de una placa de porcelana porosa o algunas membranas semipermeables es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del peso molecular o de la densidad del gas.

Daniel Bernoulli (1700-1782)

Teorema de Bernoulli

• En todo fluido ideal, en régimen laminar de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de todo su recorrido.

• El teorema de Bernoulli es una aplicación directa del principio de conservación de energía, si el fluido no intercambia energía con el exterior este permancer constante.

• Energía cinética (hidrodinámica) Debida a la velocidad de flujo Energía potencial gravitatoria Debida a la altitud del fluido

Energía de flujo (hidroestática) Debida a la presión a la que está sometido el fluido

• Por lo tanto el teorema de Bernoulli se expresa de la siguiente forma:

• Donde: • v es la velocidad de flujo del

fluido en la sección considerada.• g es la constante de gravedad.• h es la altura desde una cota de

referencia.• p es la presión a lo largo de la

línea de corriente del fluido.• ρ es la densidad del fluido.

• Cuando el fluido se mueve hacia la derecha, la velocidad en el punto 2 es mayor que en el punto 1(ecuación de continuidad), por lo que la presión en 2 será menor que en 1, (ecuación de Bernouilli) la caída de presión determinan las diferencias de altura en las columnas h.

Accidente Isquémico Transitorio

Por el teorema de la conservación de la energía mecánica, si la energía cinética aumenta, la energía determinada por el valor de la presión

disminuye forzosamente.

Cardiología.

• La regurgitación mitral se presenta en la miocardiopatía hipertrófica y que es causa de muerte súbita.

• El movimiento sistólico anterior que realiza la valva anterior de la válvula mitral, se produce porque la hipertrofia septal y el estrechamiento del tracto de salida provocan una corriente de alta velocidad sobre la v. mitral, que debido al efecto Venturi, succiona el extremo de la valva anterior contra el septo, que impide la salida de sangre, por lo que regurgita hacia la aurícula izquierda.

Ventimask

Aumentar la FiO2 y en consecuencia la pO2 arterial , SaO2 de la sangre arterial , contenido arterial de O2, transporte de O2 para satisfacer el consumo de O2 y se evite la hipoxia tisular. Para ello queremos, como mínimo, una pO2 superior a 60 ó una SaO2 superior al 90%, fuera de los límites de la insuficiencia respiratoria.

Son mascarillas de alto flujo y que permiten oxigenoterapia con una FiO2 conocida y fija, independiente del patrón ventilatorio del paciente.

Oxigenoterapia

• hipoxemia:• Disminución de la

presión arterial de oxígeno (PaO2< 60 mmHg)

• Saturación de la hemoglobina en sangre arterial (< 93%).

• 1) hipoxia hipóxica (baja paO2 y baja Sat Hb%)

• 2) hipoxia anémica (baja concentración de hemoglobina)

• 3) hipoxia por estancamiento (bajo gasto cardiaco)

• 4) hipoxia disociativa (disminución de la capacidad de saturación de Hb, aumento de la afinidad de la Hb por el oxígeno).

• La cianosis central (labios lengua y mucosas) es un signo que se presenta cuando la PaO2 es < 50 mmg y la saturación de hemoglobina es < 85%

• oximetría de pulso y gasometría

FIO2

• La fracción inspirada de oxígeno (FIO2) es la concentración o proporción de oxígeno en la mezcla del aire inspirado.

• Por ejemplo, si el volumen corriente de un paciente es de 500 ml y está compuesto por 250 ml de oxígeno, la FIO2 es del 50%.

Suministro de oxígeno con dispositivos de alto flujo.

Ley de Poiseuille

• En donde:• Q = flujo• P1 - P2 = diferencia de

presión a través del circuito

• r = radio del tubo• η = viscosidad del

líquido• L = longitud del tubo

• Q = π ( P1 - P2) r4 8ηL

• El flujo siempre va de un lugar de MAYOR PRESIÓN a uno de menor presión.

• El flujo varia en proporción directa y la resistencia en proporción inversa, el flujo sanguíneo y la resistencia se modifican mucho por pequeños cambios de calibre en los vasos sanguíneos.

• El flujo a través de un vaso sanguíneo se duplica por un incremento de solo 19% en el radio, y cuando el radio se duplica la resistencia se reduce 6 % de su valor previo.