2 La compréssibilite des gaz

: Expérimentation On constate que si la pression augmente ,le volume diminue si la pression diminue ,le volume augmente De plus on remarque que :1litre 1=05l*2=0,25*4

La compressibilité des gaz A la descente il y a diminution des volumes A la remontée il y a augmentation des volumes • Notre ballon en surface :– Pression : P1= 1 bar– Volume : V1= 12 litres A 10 mètres :– Pression : P2= 2 bar– Volume : V2= 6 litres On remarque :P1x V1= 12 = P2x V2 – Donc : P1x V1= P2x V2

La compressibilité des gaz • La loi de Boyle-Mariotte : « A température constante, le volume d’un gaz est inversement proportionnel à la pression qu’il reçoit » • Donc : – Lorsque la pression augmente, le volume de gaz diminue. – Lorsque la pression diminue, le volume de gaz augmente. P x V = Constante – P = La pression exercée sur le gaz – V = Le volume occupé par le gaz

La Compressibilité des gaz : Exercice 1 Soit un ballon de 30 litres en surface, quel est son volume à 50 mètres ? – A la surface, P.ambiante = P.atmosphérique = 1 bar A 50 mètres, P.ambiante = P.atm + P.eau = 1 + (50/10) = 6 bar P1x V1= état ballon à la surface P2x V2= état du ballon à 50 mètres Volume à 50 mètres : : 2 5 "#$%&'

Compressibilité des gaz :exercice 1 Soit un ballon de 30 litres en surface, quel est son volume à 20 mètres ? – A la surface, P.ambiante = P.atmosphérique = 1 bar – A 20 mètres, P.ambiante = P.atm + P.eau = 1 + (20/10) = 3 bar – P1 x V1 = état ballon à la surface – P2 x V2 = état du ballon à 20 mètres – Volume à 20 mètres : v2=p1*v1/p2 =1*30/3=10 litres

Compressibilité des gaz :exercice 1 Soit un ballon de 30 litres en surface, quel est son volume à 20 mètres ? – A la surface, P.ambiante = P.atmosphérique = 1 bar – A 20 mètres, P.ambiante = P.atm + P.eau = 1 + (20/10) = 3 bar – P1 x V1 = état ballon à la surface – P2 x V2 = état du ballon à 20 mètres – Volume à 20 mètres : v2=p1*v1/p2 =1*30/3=10 litres

On a un volume pulmonaire de 5 litres. A 30 mètres si l’on bloque sa respiration poumons pleins et que l’on remonte, quel est le volume pulmonaire en surface ? • P1 = P.atm + P.eau = 1 + 3 = 4 bars • P2 = P.atm = 1 bar • On a P1 x V1 = P2 x V2  V2 = P1 x V1 / P2 V2 = 4 x 5 / 1 = 20 litres • D’où l’utilité de souffler à la remontée…

Consommation d’air • C’est le volume d’air inspiré par minute. • Consommation au fond = pression xconsommation surface • Considérons qu’en surface nous consommons 20 litres/minute. profondeur pression consommation surface 1 bar 1*20=20 litres/minute 10 metres 2 bar 2*20=40 litres /minute 20 metres 3 bar 3*20=60 litres/minute 30 metres 4 bar 40 mètres 5 bar

Consommation d'air : variation 20 litres/minute = consommation moyenne Varie d’un individu à l’autre. Varie d’une plongée à l’autre : – Réadaptation – Froid – Stress

Exercices d 'applications NOTRE AUTONOMIE EN AIR DIMINUE AVEC LA PROFONDEUR Exemple : calculons l'autonomie à 30 mètres de profondeur d'un plongeur respirant 15 litres d'air par minute et disposant d'un bloc de 12 litres à 200 bars. Deux méthodes peuvent être utiliser pour connaître son autonomie : Méthode 1 : calculer sa consommation en litres équivalent surface à la profondeur donnée. Une consommation de 15 litres d'air par minute à 30 mètres (4 bars) correspond à : 15 * 4 = 60 litres d'air par minute en équivalent surface. Il suffit alors de diviser le volume d'air disponible en surface par 60 soit : (12*200)/60 = 2400/60 = 40 minutes. Le plongeur pourra rester 40 minutes. Méthode 2 : calculer le volume d'air disponible à la profondeur donnée.Les 2400 litres d'air disponibles en surface dans le bloc correspondent à 2400 / 4 = 600 litres d'air à 4 bars. Le plongeur consommant 15 litres d'air par minute, on obtient une autonomie de 600 / 15 = 40 minutes. A 30 METRES DE PROFONDEUR L AUTONOMIE EN AIR EST DIVISEE PAR 4 ,

Exercice 3 : Un plongeur consomme 20 litres d'air par minute en surface, sa bouteille est d'une capacité de 12 litres,elle est gonflée à 200 bars Combien de temps peut-il passer à 20 mètres? Réponse : 40 minute

Autonomie en air Temps d’immersion restant avant la panne d’air. Si mon plongeur est a 10 metres , Il nous faut connaître la quantité d’air disponible et la consommation . Quelle est la quantité d’air disponible dans un bloc de 12 litres gonflé à 200 bar ? – 12 x 200 = 2400 litres

Autonomie en air • Attention : on remonte toujours sur le bateau avec au moins 50 bar ! Il faut prendre en compte cette réserve, c’est de l’air que l’on ne consomme pas. Par exemple : on fixe la réserve a 50 bar. – Bloc de 12 litres gonflé à 200 bar, on ne consomme que 150 bar. – Soit 12 x 150 = 1800 litres disponibles avant la réserve. – soit 1800 / 40 = 45 minutes à 10 mètre

Autonomie en air : Exercice 1 • Un plongeur consomme 20l/min à la surface. Il dispose d’un bloc 12 litres gonflé à 200 bar. Il plonge sur un fond de 20 mètres. Je souhaite que ce plongeur entame sa remontée lorsqu’il lui restera 70 bar. Quelle est son autonomie à 20 mètres ? Air avant de remonter : 12 litres x (200 – 70) = 1560 litres A 20 mètres, le plongeur consomme : 20 x 3 = 60 litres/minute (en équivalent surface) • L’autonomie est donc de 1560 / 60 = 26 minutes

Autonomie en air : Exercice 2 Un plongeur consomme 20 litres/minute. Il dispose d’un bloc de 15 litres gonflé à 200 bar. Il décide d’entamer sa remontée lorsqu’il lui restera 70 bar. Quel est son autonomie à 20 mètres ? Et à 40 mètres ? A 20 mètres, il consomme : 20 x 3 = 60 litres/minute (équivalent surface) Air disponible : 15 x (200 – 70) = 1950 litres Autonomie à 20 mètres : 1950 / 60 = 32,5 minutes = 32 minutes et 30 secondes. A 40 mètres, il consomme : 20 x 5 = 100 litres/minute Autonomie à 40 mètres : 1950 / 100 = 19,5 minutes = 19 minutes et 30 secondes.