Механика кровообращения - Каро К.
Скачать (прямая ссылка):
Понятно, что единицы, основанные на силе, в отличие от абсолютных единиц измерения массы, длины и времени относятся к единицам, зависящим от гравитационного притяжения. Причастность силы гравитации к определению понятия «вес» и небрежное использование слов «вес» и «масса» часто приводят к несообразностям в расчетах. Одна из важных особенностей системы СИ именно в том и состоит, что в ее основу положена масса, а не сила, и этим преодолеваются трудности, связанные с использованием веса вещества.
3.4. Энергия и теплота
В механике нам очень часто приходится иметь дело с такой величиной, как энергия системы. Размерность энергии — [ML2T~2], и в системе СИ энергия измеряется в единицах, названных джоулями. В физиологии, как и в других областях науки, часто бывает необходимо определить количество тепла, которое на самом деле является одной из форм энергии, а потому имеет указанную выше размерность и измеряется в тех же единицах. Температура, которая связана с теплом, также считается основной величиной и имеет размерность [0], в качестве единицы измерения используется градус Кельвина.
3.5. Понятие о количестве вещества
Используя в качестве одной из характеристик тела его массу, мы не в состоянии указать, сколько молекул оно содержит. Однако при различных химических превращениях нам необходимо как-то охарактеризовать количество молекул, с которыми мы имеем дело. Мы хотим знать количество вещества, а не его массу.
Это количество измеряется числом молей вещества, а моль в свою очередь определяется как молекулярный вес, выраженный обычно в граммах.
3.6. Размерностная однородность и совместимость единиц
Как мы уже отмечали, уравнения, имеющие физический смысл, связывают величины одной и той же физической природы и поэтому являются однородными с точки зрения размерностей. Это правило известно как принцип размерностной однородности; оно молчаливо принималось выше при выводе производных размерностей и единиц измерения из основных. Именно применяя этот принцип, мы можем обеспечить совместимость всех получаемых производных единиц измерения.
3.7. Использование понятий объема и расхода в физиологии
В прошлом понятия объема и расхода трактовали слишком вольно. В точных научных описаниях это недопустимо и потому имеет смысл рассмотреть эти величины более подробно.
Объем — это некая область пространства и имеет размерность [L8], так что в системе СИ он измеряется в кубических метрах (м3). Рассматриваемый объем пространства может содержать в себе то или иное количество некоторого вещества или же быть совершенно пустым. Неправильно считать, что «объем» — это что-то вроде количества вещества внутри него. Конечно, когда известна плотность вещества в пространстве, мы можем определить и массу внутри объема.
Расход — это скорость перемещения данного количества вещества из одной области пространства в другую. Таким образом, мы имеем дело с передвижением данной массы за данное время, но не с перемещением объема. Размерность расхода — [М/Т], а не [L3/T], как часто полагают (см. гл. 4)1). В системе СИ расход измеряется в кг-с-1.
3.8. Международная система единиц (СИ)
СИ представляет собой результат рационального выбора единиц измерения из метрической системы, поэтому некоторые ее единицы не являются новыми. Существует семь основных единиц (табл. 3.1.) и несколько производных; отдельным из них присвоены специальные наименования (табл. 3.2). Производные еди-
') В отечественной литературе применяются термины «массовый расход» и «объемный расход» Если плотность жидкости постоянна, то эти две величины отличаются постоянным множителем Далее авторы почти всюду под расходом крови подразумевают именно объемный расход, размерность которого [L®-T-1].— Прим ред.
ницы введены только для удобства, на самом деле все они могут быть выражены через основные единицы.
Таблица 3.1
Основные единицы системы СИ
Величина Наименование единицы Обозначение
измерения
Длина метр м
Масса килограмм кг
бремя секунда с
Термодинамическая температура градус Кельвина к
Электрический ток ампер А
Сила света кандела кд
Количество вещества моль моль
Распространенные производные единицы СИ Таблица 3.2
Физическая величина Единица измерения Обозначение
Сила, натяжение ньютон Н = КГ • M • С-*
Работа, энергия, количество джоуль Дж = Н • м
тепла
