我自己寫一下吧,查了一些深海生物的資料現在得出的結論是這樣的
氣體很容易被壓縮,例如水氣化後膨脹1600多倍,分子間不再是緊挨著了。但是液體和固體相對的壓縮性比較小,但是也可以被壓縮,因為分子本來就在做布朗運動,說明分子間還是有距離的,但是克服化學鍵之類的分子間作用力就很難,所以不用考慮。
人體的細胞中含有大量的液體,物質交換需要各種半透膜來完成,例如肺泡和血管等交換氧氣,葡糖糖等小分子。人體功能正常需要保持一定的滲透壓,在極度高壓情況下液體也會被壓縮,所以滲透壓也會發生變化,至於多大的壓力會引起多大的變化就不太清楚了。
細胞中的固體。維持人體功能正常的是各種酶保持正常活性,眾所周知,酶對溫度很敏感,這就是為啥人冬天穿羽絨服,夏天穿短袖的原因。酶就是一種蛋白質,不僅僅對溫度敏感,還對空間結構非常敏感,查一下定義就知道了,蛋白質是氨基酸以脫水組合方式用肽鏈構成的特定空間結構的物質。在極高壓情況下,液體傳遞的壓力會作用於所有的分子上,蛋白質也會受到壓力,研究人員觀察過深海魚的構造,它們進化出非常薄的半透膜,保持身體滲透壓和所在深度壓力相近,並且身體中的蛋白質的空間結構也都是壓縮比比較低的來適應高壓。說白了,蛋白質屬於固體,本身有空間結構,暫時不考慮壓力大到把化學鍵都破壞的情況,只考慮會壓迫分子的空間結構時,深海魚自己把蛋白質搞成沒啥縫隙的,這樣也就不會被壓縮了,代價就是酶的活性通常低於淺水魚。人體中還有一類固體就是骨頭,骨密度的概念都應該知道,也就是說我們的骨頭本來就是有縫隙的,是有壓縮比的,在極高壓下肯定會有形變,但是別忘了脊柱裡可是有脊神經的,到底是同等壓力下酶先失活還是人的骨頭先形變壓迫脊神經和骨髓就需要精確的測試和計算了。
人體空腔部分包括肺,口腔,耳道等,在海底時人的面板處於該深度的水壓,壓力會傳遞給人體的空腔,然後根據理想氣體方程可以知道,空氣的氣體會被壓縮然後達到壓力平衡。
我自己寫一下吧,查了一些深海生物的資料現在得出的結論是這樣的
壓縮比氣體很容易被壓縮,例如水氣化後膨脹1600多倍,分子間不再是緊挨著了。但是液體和固體相對的壓縮性比較小,但是也可以被壓縮,因為分子本來就在做布朗運動,說明分子間還是有距離的,但是克服化學鍵之類的分子間作用力就很難,所以不用考慮。
人體人體的細胞中含有大量的液體,物質交換需要各種半透膜來完成,例如肺泡和血管等交換氧氣,葡糖糖等小分子。人體功能正常需要保持一定的滲透壓,在極度高壓情況下液體也會被壓縮,所以滲透壓也會發生變化,至於多大的壓力會引起多大的變化就不太清楚了。
細胞中的固體。維持人體功能正常的是各種酶保持正常活性,眾所周知,酶對溫度很敏感,這就是為啥人冬天穿羽絨服,夏天穿短袖的原因。酶就是一種蛋白質,不僅僅對溫度敏感,還對空間結構非常敏感,查一下定義就知道了,蛋白質是氨基酸以脫水組合方式用肽鏈構成的特定空間結構的物質。在極高壓情況下,液體傳遞的壓力會作用於所有的分子上,蛋白質也會受到壓力,研究人員觀察過深海魚的構造,它們進化出非常薄的半透膜,保持身體滲透壓和所在深度壓力相近,並且身體中的蛋白質的空間結構也都是壓縮比比較低的來適應高壓。說白了,蛋白質屬於固體,本身有空間結構,暫時不考慮壓力大到把化學鍵都破壞的情況,只考慮會壓迫分子的空間結構時,深海魚自己把蛋白質搞成沒啥縫隙的,這樣也就不會被壓縮了,代價就是酶的活性通常低於淺水魚。人體中還有一類固體就是骨頭,骨密度的概念都應該知道,也就是說我們的骨頭本來就是有縫隙的,是有壓縮比的,在極高壓下肯定會有形變,但是別忘了脊柱裡可是有脊神經的,到底是同等壓力下酶先失活還是人的骨頭先形變壓迫脊神經和骨髓就需要精確的測試和計算了。
人體空腔部分包括肺,口腔,耳道等,在海底時人的面板處於該深度的水壓,壓力會傳遞給人體的空腔,然後根據理想氣體方程可以知道,空氣的氣體會被壓縮然後達到壓力平衡。
結論目前世界紀錄不借助裝置潛水紀錄好像是150多米,人的骨頭能承受10倍體重的力,假設人是60公斤,骨頭可以承受600公斤力,1kg/cm^2=98KPa=0.098MPa≈0.1MPa而0.1MPa是一個大氣壓,地球上約等於10米水壓,也就是說骨頭承受壓力至少可以承受600米的深度,一般人們水肺潛水也就30米,所以不會有任何感覺。在極高壓情況下,人體中的滲透壓、骨頭和蛋白質都會因為壓力而改變還會出現血液溶解氮氣等稀有氣體的問題,所以人想去幾百米海底還是得在潛水艇裡才行啊。