Question

醫(yī)學(xué)上對病人進(jìn)行腦部手術(shù)時(shí)，需要將體溫降到合適的溫度。準(zhǔn)備手術(shù)之前，病人的心肺功能開始由心肺機(jī)取代。

（1）心肺機(jī)的功能之一是用“電動(dòng)泵”替代心臟，推動(dòng)血液循環(huán)。如圖15所示，將線圈ab纏繞并固定在活塞一端，利用與固定磁鐵之間的相對運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)電動(dòng)泵中的活塞，抽送血液。圖中閥門K₁只能向外自由開啟，反向則封閉管路； 閥門K₂只能向內(nèi)自由開啟，反向則封閉管路。

① 當(dāng)電動(dòng)泵工作時(shí)，血液從閥門　　　 抽進(jìn)，從閥門　　　　 送出。

② 當(dāng)線圈中的電流從a流向b時(shí)，線圈的左端為　　　 極，活塞處于　　　 狀態(tài)（填“抽血”或“送血”）。

③ 在抽送血液的過程中，電動(dòng)泵將　　 能轉(zhuǎn)化為　　　 能。

（2）心肺機(jī)的另一個(gè)功能是用“熱交換器”進(jìn)行熱量交換，通過血液循環(huán)調(diào)節(jié)體溫。經(jīng)監(jiān)測，病人體溫由17 ℃上升至正常體溫37 ℃歷時(shí)1小時(shí)。在這段時(shí)間內(nèi)，假設(shè)人體所需熱量完全由熱交換器所提供，試求熱交換器消耗的功率。設(shè)病人質(zhì)量為75 kg，人體組織的比熱容與水相當(dāng)，為c = 4.2×10³ J/（kg?℃）。

Answer 1

（1）①K₂（1分）K₁（1分）②N或北（1分）送血（1分）③電（1分）機(jī)械（1分）

（2）在時(shí)間t = 1 h= 3600 s內(nèi)，熱交換器提供的熱量為

Q = cm（t₂- t₁）（1分）

= 4.2×10³ J/（kg?℃）× 75 kg×（37 ℃-17 ℃）= 6.3×10⁶ J（1分）

熱交換器消耗的功率

（1分）

= 1750 W（1分）