Science herhaling ademhalen en luchtdruk

• Natuurkunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 3

Nieuwe theorie +herhaling

Voorkennis

Omrekenen van milli - centi - deci - -- - deca - hecto - kilo

Kracht (N) = massa (kg) x 9.81

F = m x a   omzetten van formule: m = ?    a = ?

volledige berekening.

• formule (met de vraag) 
• gegevens (in goede eenheid)
• ingevulde formule
• antwoordzin met eenheid!

Doelen lucht en (lucht)druk

• Wat is de massa van de lucht
• Wat is de luchtdruk
• Hoe bereken je de luchtdruk naar een andere eenheid
• Wat is overdruk/onderdruk
• Hoe bereken je de absolute druk

Begrippen

• Overdruk
  
• Onderdruk
  
• Vacuüm
• Luchtdruk
  
• (lucht)Druk
  
• Absolute druk

• (zwaarte)Kracht
  
• Oppervlakte
  
• Barometer
  
• 
  
• Afgesloten lucht

De luchtdruk

De luchtdruk wordt bepaald door de kracht van de lucht die op de aarde drukt. Net als onder water, hoe dieper (dicht op de grond) hoe groter de luchtdruk.

De kracht reken je uit met de formule:

Fg (in Newton) = m (in kilogram) x a (= 9.81 op aarde)

De eenheid van kracht is Newton!

Bereken de kracht van een mens met een massa van 73 kg
Alleen antwoord met eenheid invullen

De luchtdruk

De luchtdruk wordt berekent in:

Newton per vierkante meter.

In de berekening is dat  kracht : oppervlakte.

Als formule is dat:

p=​A​​F​​

Bereken de luchtdruk als het gewicht van de lucht 350 N is op een oppervlakte van een rechthoek met een lengte van 0,20 m en een breedte van 0,15 m

Luchtdruk

In Nederland is de gemiddelde luchtdruk 1013 mbar (1,013 bar)

Dit is evenveel als 10,13 N/cm2.

Een andere eenheid is 1013 hPa = 101300 Pa = 101300 N/m2.

Druk in een afgesloten ruimte

Overdruk

De absolute druk (in het afgeloten systeem) is groter dan de luchtdruk. Daardoor wil de lucht naar buiten en duwt harder tegen de wand (autoband, fietspomp, blazen)

Onderdruk

De absolute druk (in het afgeloten systeem) is kleiner dan de luchtdruk. Daardoor wil de lucht naar binnen en zuigt harder aan de wand (vacuüm, zuignap, rietje)

leerdoelen 

• samenstelling van lucht => stofnamen en molecuul formules leren.
• weten wat luchtdruk is en hoe deze gemeten wordt.
• het verschil tussen ingeademde en uitgeademde lucht

Lucht is een mengsel van gassen

• 79%                              = stikstof
• 20 %                             = zuurstof 
• 0,04%                           = koolstofdioxide  
• verder edelgassen als helium en argon           

N​2​​

O​2​​

CO​2​​

zuurstof

Bij een volledige verbrandingsreactie is altijd zuurstof nodig en ontstaat energie, water en koolstofdioxide.

ademhaling bij dieren

1. Zoogdieren => zuurstof wordt gebonden met behulp van hemoglobine in rode bloedcellen, gaswisseling in longen.
2. Vissen => gaswisseling tussen bloed en water in kieuwplaatjes
3. Vogels => zuurstof wordt gebonden met behulp van hemoglobine in rode bloedcellen, gaswisseling in longen met luchtzakken.
   
4. Insecten => gaswisseling stigma en tracheeën
   
5. Amfibieën => kieuwen als larve, longen, huid
   
6. Reptielen => longen 

Lucht is een .........

1. Mengsel
2. Zuivere stof

Verbranding is een reactie met:

1. Zuurstof
2. Stikstof
3. Koolstofdioxide
4. Vuur

is de molecuulformule van :

H​2​​O

1. koolstofdioxide
2. water
3. stikstof
4. lucht

Welke spieren kan je gebruiken bij ademhalen

1. tussenrib en buikspieren
2. longspieren
3. alleen buikspieren
4. geen spieren dat doet je middenrif

Luchtdruk meten we met een ... ?

1. anemometer
2. barometer
3. manometer
4. thermometer

hoeveel % zuurstof bevat uitgeademde lucht?

1. 0 %
2. 100 %
3. 20 %
4. 16 %

Gaswisseling

Leerdoelen:

• bouw en functie ademhalingsstelsel kennen
• manier waarop ademhalingsbewegingen tot stand komen kennen

Het uitwisselen van gassen tussen omgeving en longen
Doel: zuurstof opnemen, koolstofdioxide afgeven
Dit zijn gassen die nodig zijn dan wel ontstaan bij verbranding
Door verbranding krijgt het lichaam energie voor de processen

Neusademhaling

Voordelen:

• neusharen: grote stofdeeltjes tegenhouden
• neusslijmvlies: buitenste laag: slijm: 
• kleine stofdeeltjes & ziekteverwekkers tegenhouden en   lucht vochtig maken, trilharen: slijm naar keel 
• bloedvaten: lucht verwarmd
• reukzintuig: keurt lucht

www.bioplek.org

bas 2 Longventilatie

Leerdoelen:

• de twee manieren van ademhalen kennen
• de benodigde spieren kennen die betrokken zijn bij in- en uitademen

www.bioplek.org

ademen

Er zijn twee manieren van ademhalen: borstademhaling en buikademhaling

Beide berusten op het feit dat de longinhoud vergroot wordt. Dit gebeurt door aanspannen van de buitenste tussenribspieren of aanspannen van het middenrif. Hierdoor ontstaat een onderdruk, waardoor lucht naar binnen gezogen wordt. 

Bij uitademen ontspannen de spieren zich. Hierdoor gaat óf het borstbeen met de ribben naar beneden óf het middenrif omhoog. Er ontstaan een kleinere ruimte, waardoor er overdruk ontstaat en de lucht stroomt naar buiten.

Voor een diepe inademing worden ook de halsspieren gebruikt, voor een diepe uitademing worden de binnenste tussenribspieren ook aangespannen.

plaatsing spieren

regeling ademfrequentie

Het ademcentrum regelt de activiteit van de ademspieren. Hiervoor zitten er chemoreceptoren in de hersenstam, de wand van de aorta en de wand van de halsslagaders. Deze meten de CO₂. Als er weinig zuurstof in het bloed zit, neemt de gevoeligheid voor CO₂ toe. Door sneller en krachtiger samen te trekken, kan de hoeveelheid geventileerde lucht wel 20x zo groot worden.

vocht longblaasje

Hoge zuurstof concentratie

Hoge concentratie CO2

1 cellaag dik

haarvaten rondom longblaasje

Zuurstof gaat in de rode bloedcellen

CO2 diffundeert naar de lucht

Rode bloedcel transporteert de zuurstof

Bij de mens spelen bij de ademhaling de volgende spieren een rol:
-spieren tussen de ribben,
-spieren van het middenrif en
-spieren van de buikwand.
Welke van deze spieren trekken zich samen bij een zeer krachtige uitademing?

1. alleen de spieren van de buikwand
2. alleen de spieren van het middenrif.
3. bepaalde spieren tussen de ribben en de spieren van de buikwand.
4. bepaalde spieren tussen de ribben en de spieren van het middenrif.

Naast het middenrif spelen ook de ribben een rol bij de ademhaling.

In welke richting bewegen het middenrif en de ribben zich bij het inademen?

1. Zowel het middenrif als de ribben bewegen zich dan omhoog.
2. Het middenrif beweegt zich dan omhoog, de ribben omlaag.
3. Het middenrif beweegt zich dan omlaag, de ribben omhoog.
4. Zowel het middenrif als de ribben bewegen zich dan omlaag.

Bij reanimatie wordt mond op mond beademing toegepast. De diffusiesnelheid van zuurstof neemt daardoor toe. Welke factor maakt dat de diffusie snelheid toeneemt?

1. Het verschil in partiële zuurstofdruk wordt kleiner
2. De diffusieafstand wordt kleiner
3. Het concentratieverschil wordt groter
4. Het diffusieoppervlak wordt groter

waarom worden wij niet in elkaar gedrukt door de luchtdruk?

luchtdruk is een grootheid

luchtdruk wordt gemeten met een barometer

de eenheid van luchtdruk is pascal (Pa) 

hoge luchtdruk = mooi weer

lage luchtdruk = neerslag

druk kan ook worden gemeten in bar 

gaswisseling in de longen

• lucht die je inademd bevat 20% zuurstof
• lucht die je uitademd bevat 16% zuurstof
• lucht die je inademd bevat 0,04% koolstofdioxide
• lucht die je uitademd bevat 4% koolstofdioxide

waardoor wordt de luchtpijp open gehouden?

lucht inademen en uitademen

bij inademen trek je de borstkas omhoog en naar voren (borstademhaling) en je middenrif naar beneden (buikademhaling).

bij uitademen zakt je borst weer naar beneden en achteren en ontspant je middenrif