Объясните, почему для стерилизации медицинских инструментов воду, в которой они находятся, кипятят в специальных приборах — автоклавах при давлении, в 1,5—2 раза превышающем нормальное атмосферное давление.
от

1 Ответ

дано:
- нормальное атмосферное давление P0 = 101325 Па
- давление в автоклаве P = 1.5 * P0 до 2 * P0
- температура кипения воды при нормальном давлении T0 = 100 °C
- температура кипения воды при повышенном давлении T = ?

найти:
1. Температуру кипения воды в автоклаве при давлении, превышающем нормальное атмосферное давление.

решение:
Температура кипения воды зависит от давления. При увеличении давления температура кипения также возрастает. Это можно описать уравнением Клапейрона, но для простоты можно обратиться к экспериментально установленной зависимости.

При давлении в 1.5 * P0:
P = 1.5 * 101325 = 151987.5 Па.

При давлении в 2 * P0:
P = 2 * 101325 = 202650 Па.

Для определения температуры кипения воды при этих давлениях используем таблицы, показывающие зависимость давления и температуры кипения:

1. Для P = 151987.5 Па (1.5 * P0) температура кипения воды примерно равна 133 °C.
2. Для P = 202650 Па (2 * P0) температура кипения воды примерно равна 140 °C.

Таким образом, в автоклавах, где давление выше атмосферного, вода может кипеть при температурах выше 100 °C.

Преимущества стерилизации при высокой температуре:
- Повышенная температура значительно ускоряет процесс уничтожения бактерий и вирусов.
- Более эффективное удаление биопленок и других загрязнений.

ответ:
Стерилизация медицинских инструментов в автоклавах при повышенном давлении позволяет увеличить температуру кипения воды до 133 °C или 140 °C, что эффективно уничтожает микробы и обеспечивает качественную стерилизацию.
от