Какое осмотическое давление (с точностью до 0,1 кПа) будет в сферическом эритроците в дистилляте при 37°C, если считать, что его исходная форма — плоский цилиндр диаметром 7,2 мкм и высотой 1,4 мкм, перед тем как он лопнет?
Физика Университет Осмотическое давление осмотическое давление сферический эритроцит дистиллят 37°C плоский цилиндр диаметр 7,2 мкм высота 1,4 мкм
Для решения задачи о осмотическом давлении в сферическом эритроците, нам нужно учитывать несколько факторов, включая объем и концентрацию раствора, а также температуру. Давайте рассмотрим шаги, которые помогут нам найти осмотическое давление.
Шаг 1: Определение объема эритроцитаСначала нужно определить объем эритроцита в его исходной форме. Эритроцит имеет форму плоского цилиндра. Объем цилиндра можно вычислить по формуле:
V = π * r² * h
где r — радиус основания цилиндра, h — высота цилиндра.
Теперь подставим значения в формулу:
V = π * (3,6 мкм)² * (1,4 мкм).
Шаг 2: Вычисление объемаПриблизительно, π ≈ 3,14. Теперь подставим значения:
V ≈ 3,14 * (12,96 мкм²) * (1,4 мкм) ≈ 3,14 * 18,464 мкм³ ≈ 58,0 мкм³.
Шаг 3: Перевод объема в литрыТеперь переведем объем в литры, учитывая, что 1 мкм³ = 10^-15 литров:
V ≈ 58,0 * 10^-15 литров = 5,8 * 10^-14 литров.
Шаг 4: Определение концентрацииПредположим, что эритроцит находится в дистиллированной воде, и его содержание в растворе составляет 0,15 моль/л (это типичная концентрация для эритроцитов). Теперь мы можем использовать уравнение Ван-Гоффа для осмотического давления:
π = C * R * T
где π — осмотическое давление, C — концентрация в моль/л, R — универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T — температура в Кельвинах.
Шаг 5: Преобразование температурыТемпература 37°C в Кельвинах:
T = 37 + 273,15 = 310,15 K.
Шаг 6: Подставление значенийТеперь подставим значения в уравнение:
π = 0,15 моль/л * 8,314 Дж/(моль·К) * 310,15 K.
Шаг 7: Вычисление осмотического давленияπ ≈ 0,15 * 8,314 * 310,15 ≈ 0,15 * 2578,8 ≈ 386,82 кПа.
Шаг 8: Округление результатаОкруглим результат до 0,1 кПа:
π ≈ 386,8 кПа.
Таким образом, осмотическое давление в сферическом эритроците в дистилляте при 37°C составляет приблизительно 386,8 кПа.