Question

如圖是常見(jiàn)的靜脈滴注裝置，為了解除冬季輸液患者冰涼感覺(jué)，小明設(shè)想在導(dǎo)管處添加一個(gè)電加熱器，使藥液在流動(dòng)中加熱．他收集了相關(guān)數(shù)據(jù)：藥液m=500g，ρ_液=1.0×10³kg/m³，c_液=4.2×10³J/，一般滴注時(shí)間t=50min，針頭與瓶?jī)?nèi)液面豎直高度1m．（不考慮其他熱損失，g=10N/kg）
（1）若患者血壓與針頭處液體壓強(qiáng)相等，則患者血壓相當(dāng)于多少？
（2）1min內(nèi)流進(jìn)病人體內(nèi)藥液的體積稱為流量，則輸液時(shí)流量一般為多少？
（3）若使藥液從5℃加熱到35℃，該加熱器電功率應(yīng)為多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)p=ρ_液gh求出壓強(qiáng)；
（2）知道滴注時(shí)間和藥液的體積，即可求出輸液時(shí)流量；
（3）知道藥液的質(zhì)量、比熱容和藥液的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t）求藥液吸收熱量；水吸收的熱量等于加熱器放出的熱量，根據(jù)Q=W=Pt求出加熱器電功率．
解答：解：（1）患者血壓：p=ρ_液gh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×1m=9.8×10³Pa；
（2）藥液的體積V===5×10^-4m³，
輸液時(shí)流量為==1×10^-5m³/min=10cm³/min，
（3）藥液從5℃加熱到35℃，吸收的熱量：
Q_吸=c_液m（t-t）=4.2×10³J/（kg?℃）×0.5kg×（35℃-5℃）=6.3×10⁴J．
∵Q_吸=Q_放，Q_放=W=Pt，
∴加熱器電功率：P===21W．
答：（1）患者血壓是9.8×10³Pa；
（2）輸液時(shí)流量一般為10cm³/min；
（3）該加熱器電功率應(yīng)為21W．
點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的使學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)、熱量計(jì)算公式的理解和掌握，基礎(chǔ)性題目．