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Aufgabe

Infusion

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Original von DataBase Center for Life Science (DBCLS), CC BY 4.0, via Wikimedia Commons; bearbeitet von LEIFIphysik
Abb. 1 Patientin mit Infusion

Einer Patientin wird mittels eines intravenösen Zugangs eine Kochsalzlösung (\(\rho _{\rm{S}} = 1{,}03\,\frac{\rm{g}}{\rm{cm}^3}\)) zugeführt. Bei der eingestellten Höhe der Flasche kann die Salzlösung gerade ins venöse Blut gelangen.

Berechne den Druck des venösen Blutes in \(\rm{mmHg}\). Rechne mit \(g = 9{,}81\,\frac{\rm{N}}{\rm{kg}}\) und entnimm alle anderen nötigen Daten der Formelsammlung.

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Mit \(\rho=\rho _{\rm{S}} = 1{,}03\frac{\rm{g}}{\rm{cm}^3} = 1030\,\frac{\rm{kg}}{\rm{m}^3}\), \(g=9{,}81\,\frac{\rm{N}}{\rm{kg}}\) und \(h=75\,\rm{cm}=0{,}75\,\rm{m}\) berechnen wir den Schweredruck \(p_{\rm{S}}\) der Kochsalzlösung am Zugang in \(\rm{Pa}\) mit der Formel für den Schweredruck\[p = \rho \cdot g \cdot h\]Einsetzen der gegebenen Werte liefert\[{p_{\rm{S}}} = 1030\,\frac{\rm{kg}}{\rm{m}^3} \cdot 9{,}81\frac{\rm{N}}{\rm{kg}} \cdot 0{,}75\,{\rm{m}} = 7600\,{\rm{Pa}}\]Zur Umrechnung des Drucks in \({\rm{mmHg}}\) berechnet man, wie hoch eine Quecksilbersäule (\({\rho _{{\rm{Hg}}}} = 13{,}5\,\frac{\rm{g}}{\rm{cm}^3}\)) sein muss, damit sie einen Schweredruck von \(7600\,{\rm{Pa}}\) erzeugt. Dabei ist davon auszugehen, dass der venöse Blutdruck gleich dem Schweredruck der Salzlösung ist.\[p_{\rm{Hg}} = \rho_{\rm{Hg}} \cdot g \cdot h_{\rm{Hg}} \Leftrightarrow h_{\rm{Hg}} = \frac{p_{\rm{Hg}}}{\rho_{\rm{Hg}} \cdot g}\]Einsetzen der gegebenen Werte liefert\[h_{\rm{Hg}} = \frac{7600\,\rm{Pa}}{13500\,\frac{\rm{kg}}{\rm{m}^3} \cdot 9{,}81\,\frac{\rm{N}}{\rm{kg}}} = 0{,}057\,\rm{m} = 57\,\rm{mm}\]

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Mechanik

Druck und Auftrieb