Mélange de gaz. Calcul des gaz dans la plongée RMV et SAC Combien de fois le débit d'eau change

La peur de la plongée est l'une des plus grandes craintes de l'homme. Il est également inhérent aux plongeurs avec une bonne expérience. Quelle est l'essence de cette peur? Le plus souvent, il n'est pas craint des profondeurs de la faune et non de la peur de la maladie de la décompression. Et même une pression profonde élevée, ainsi que la perte de conscience à la suite de l'hyperventilation des poumons, ne nous effraient pas comme la possibilité d'entrer dans une situation stupide.

La plongée nécessite beaucoup de compétences spécifiques. Et engagez-vous dans ce sport, nous avons plus peur de sembler aromatisé aux yeux des autres. Nous avons peur d'être sous leurs regards plus proches, nous avons peur de leurs évaluations.

Bien sûr, les immersions sous-marines ne sont pas des compétitions, mais nous leur demandons souvent un tel ton, surtout s'il s'agit de l'expérience personnelle et des compétences.

La capacité de dépenser correctement l'air sous l'eau est l'un des signes d'expérience. Selon lui, comme dans la capacité de se détendre et de contrôler la flottabilité de la perte, les compétences sous-marines sont le plus souvent estimées. Des partenaires ne cachent pas la pénurie d'air et la nécessité de flotter, surtout lorsque l'ensemble du groupe est forcé à cause de vous pour vous d'interrompre. Personne ne veut d'abord lever le pouce.

Et également opprimer ces comparaisons constantes qui ont laissé plus d'air ...

Et votre jauge de pression a montré 15 bars. Mais vous, bien sûr, contrairement à tout ce qu'ils espéraient que cela échapperait à l'attention de votre guide sous-marin. Et votre partenaire et votre femme en une seule personne, il y avait une action 90. Et, si vous étiez franc à la fin, vous êtes déjà fatigué de la pensée à chaque fois que vous plongez, ce qui, probablement, à la fin, vous devrez emprunter sa pieuvre.

Mais il n'est pas nécessaire du désespoir de suspendre les mouches sur le mur ou de se dépêcher d'acquérir des écrivains, car le flux d'air n'est pas prédisposé par des gènes. La respiration efficace est une compétence. De plus, c'est la compétence adaptative la plus importante, nous l'achète pendant les plongées avec aqualing. Mais sur toute compétence, vous pouvez travailler et votre souffle n'est pas une exception.

Déjà à la prochaine immersion, vous avez la possibilité de sauver l'air.

Donc, si notre plongeur, un homme est de 30 à 45 ans, moyen formé physiquement, qui plongeant dans eau chaude Avec un cylindre en aluminium standard de 10 litres, il peut normalement respirer une profondeur de 22 mètres.

Dans de telles conditions, le ballon suffit pendant 20 minutes.

Notre conseil vous permettra d'accroître cette période pendant 5-17 minutes supplémentaires.

Bien sûr, si vous utilisez déjà certaines de ces recommandations, le temps est ajouté un peu moins.

1. Vous devez changer le cycle de respiration.

Vous devez modifier l'ordre de retard de respiration. Si nous mettons en pause sur Terre (inhaler, puis expirez et après cette pause), puis sous l'eau, dans une scablast détendue, respiration elle-même change de manière à ce que la pause soit effectuée immédiatement après la respiration: inhaler, puis faire une pause, puis expirez, puis expirez, puis expirez Encore une fois inha seulement alors - pause. La durée de la pause lorsqu'une inhalation, ainsi que le degré de relaxation, distingue le débutant du plongeur expérimenté.

Longue pause avec respiration détendue - réduit le flux d'air. La relaxation aide à éviter Barryravum lors d'une pause, même avec une montée à une profondeur plus petite.

2. Essayez de respirer profondément.

Faites des respirations lentes, profondes et détendues. Cet axiome vous est connu de la première leçon, mais quel est le besoin d'une telle respiration?

Sous la pression, l'air de notre système de respiration se déplace un peu différemment. Et dans l'air lui-même, en plus de l'oxygène, il y a des gaz denses. La respiration fréquente dans une telle situation ne permet pas à l'oxygène de s'inquiéter. Vous devez ralentir le rythme de la respiration afin de ne pas simplement conduire l'air à travers les organes respiratoires, mais pour donner la possibilité de pénétrer dans l'oxygène. Et plus vous êtes immergé, le plus profond et plus lent devrait être votre respiration, il fournira un échange d'oxygène normal.

3. Obtenez des mouvements lents et relaxants.

En raison du fait que la densité d'eau dépasse la densité d'air de 800 fois, vous ne pourrez pas bouger sous l'eau avec une vitesse habituelle pour vous sans attacher de grands efforts. Et cela signifie - vous passerez plus d'air. Déplacez-vous très lentement, devenant décontracté et sans importance, comme un monde décrivant le ralenti. Laissez vos mouvements être des poumons lisses sans le moindre effort.

De nombreux plongeurs aident la pratique du yoga et de diverses méthodes de relaxation - de telles pratiques permettent de ralentir le rythme de la respiration.

4. Il est très important de ne pas faire des mouvements inutiles avec vos mains.

N'utilisez pas vos mains lorsque vous nagerez et les béliers sont lents et à dessein. N'aime pas le motard, ce qui est plus rapide et plus fort pour les pédales avec la pédale lors de l'escalade de la glissière escarpée. Pliez vos mains sur la poitrine ou bas le long du corps, ou enfoncez derrière le dos sous le ballon, ou sous la courroie de cargaison devant. Pour obtenir le nécessaire dans notre cas, l'état de la relaxation de l'apesanteur dont vous avez besoin pour atteindre la flottabilité neutre - une compétence importante pour l'économie d'air.

5. Apprendre la flottabilité neutre.

Lorsque vous avez géré cela, vous êtes absolument immobile et vous sentez que vous semblez complètement pesé dans l'eau. Et cette eau autour de votre corps vous tient moi-même. C'est l'une des plus belles sensations, ce qui rend nos mouvements sous l'eau efficace.

La norme de test de la flottabilité idéale est la suivante: vous prenez avec vous le poids minimum, avec lequel une butée de sécurité à une profondeur de 3 à 5 mètres est possible avec un résidu de 30 bars dans un cylindre, sans air ou avec son minimum de le compensateur. L'objectif est de conserver la flottabilité neutre, quelle que soit la profondeur, la corrigeant avec seulement la respiration.

6. Essayez d'enregistrer le corps dans une position horizontale.

Maintenant que vous savez comment accomplir correctement, en utilisant un compensateur de flottabilité, d'une neutralité d'axe, vous pouvez vous déplacer horizontalement dans de l'eau. C'est très méthode efficace. Si le corps est le plus en parallèle parallèle à la direction du mouvement - il vous évitera l'air. Le plus souvent, les nouveaux arrivants, se déplaçant selon le vecteur de mouvement et, en outre, en faisant de nombreux mouvements supplémentaires, consomment de l'air et de l'énergie improductive.

7. Il est nécessaire de mettre dans l'équipement de commande et d'essayer de le rendre plus rationalisé.

Afin de réduire la résistance de l'élément aquatique, vous avez besoin de tous les tuyaux pour rester, aussi près que possible de vous. Utilisez un petit cylindre avec un mélange de respiration dont vous avez besoin pour cette immersion. Il a une valeur importante du débit du compensateur, sa force de levage doit respecter les conditions dans lesquelles vous effectuez l'immersion.
Différents articles dont vous avez besoin dans le processus d'immersion vaut mieux placer dans les poches du compensateur.
Pas besoin de prendre des cargaisons de ballast, l'exception sera la cargaison qui aura besoin pendant l'arrêt de sécurité, pendant 3-5 mètres de profondeur. Il est également possible de réduire le nombre de tuyaux grâce à l'utilisation d'une source de type alternative ou d'air gonfleur, ainsi que d'un ordinateur avec la possibilité de se connecter sans utiliser de tuyaux. Prenez avec vous uniquement l'équipement dont vous avez besoin pendant l'immersion.

8. L'importance du régulateur respiratoire.

Malgré la légèreté visible de respirer sous l'eau - une occupation assez compliquée et fastidieuse.
Cela nécessite certains coûts physiques et compétences. Afin de réduire la charge, vous devez utiliser la plus haute performance du contrôleur de puissance élevée.
Assurez-vous de vous rincer à rincer le bouton avant l'immersion. Important une fois en douze mois pour le transmettre à ceux-ci. inspection, ainsi que chaque fois avant d'utiliser le régulateur, si auparavant que vous ne l'utilisiez pas pendant longtemps. Essayez d'installer les régulateurs de la légèreté de la position respiratoire maximum, mais assurez-vous que l'air ne quitte pas le ballon arbitrairement.

9. Réunions d'économie d'air avec l'aide de trouver de l'eau.

Si possible, vous êtes plus, à la surface, respirez-vous soit dans le tube, soit un peu de compensateur gonflable sur votre dos. L'efficacité des mouvements sur la surface de l'eau est réduite, mais l'air de respiration vous suffira. L'immersion sur une petite profondeur nécessite moins d'air. Vous n'aurez pas besoin d'ascensions fréquentes pour déterminer l'endroit où vous êtes, ce qui vous donnera la possibilité de rester sous l'eau plus longtemps.

10. Prévenir la perte d'air arbitraire.

Il existe des cas de dépenses d'air inévitables, par exemple, pour ajuster la pression, soufflant du masque, correction de la flottabilité, la création d'une couche d'air dans des manches de type sèche. Après avoir sorti le régulateur, allumez la fonction, s'il y a une telle, supprimez le flux d'air. Contrôlez la position de la gorge, il doit refuser. Les joints d'anneau sur le aqualant peuvent parfois donner à l'écoulement, mais, en règle générale, la quantité minimale d'air les traverse. L'illusion de ce qui peut passer de l'air économiquement à l'air, réfléchissant au compensateur sous l'eau en utilisant la bouche, seule une illusion. Allateur de puissance, dans ce cas plus préférable et efficace. Bien que sur la surface, il est tout à fait logique de faire, tout en observant les mesures de sécurité nécessaires.

11. Moins de charge, plus d'économies.

Plus vous travaillez avec des palmes sous l'eau, moins vous dépensez de l'air. Utilisez le flux de flux, lors de l'immerger et de flotter, utilisez le contrôle de la flottabilité, tout en vous déplaçant le long du bas, utilisez le bout des doigts, à condition de ne pas blesser le monde du monde entier.

12. Gardez au chaud.

Ce que vous avez chaud sous l'eau, moins l'air va passer de l'air. Même dans les tropiques, où la température de l'eau atteint trente degrés, pendant la plongée sans humidité, vous perdez beaucoup de chaleur. Par conséquent, vous êtes rapidement fatigué, vous commencez à respirer plus souvent et augmentez ainsi le flux d'air. Basé sur ceci, choisissez parmi ceci, la combinaison qui vous offre la meilleure protection du froid. La meilleure façon Wetsuit de type sec complet avec puissance thermique.

13. L'importance de la formation physique.

Une bonne forme physique vous permet d'utiliser davantage l'oxygène contenu dans l'air. Bonne nutrition, repos sans diverses stress, régulière activités sportives, Échec de fumer et d'alcool, tout cela vous donnera la possibilité de transporter de la plongée et de sauver l'air.

14. Expérience et niveau de préparation.

Plus vous vous plongez, plus vous améliorez vos compétences en profondeur. Divers cours de plongée sous le contrôle des instructeurs expérimentés augmenteront votre niveau et votre compréhension de la tactique de plongée. Les opérations de sauvetage d'apprentissage sur l'eau et sous l'eau vous fourniront une bonne formation physique. Tout - cela vous aidera sans aucun doute à comprendre le monde sous-marin, ainsi que d'apprendre à vous sentir calmement et librement dans l'eau.

15. Choix et travailler avec des palmes.

Selon divers tests, des jambes universelles adaptées à tous les amateurs du monde sous-marin, il n'y a pas. Lorsque vous choisissez, il est nécessaire de compter sur votre expérience, votre formation physique, ainsi que les compétences du travail avec des palmes.
Les principes de travail avec des pneus sont les suivants: Dans l'eau, vous devez passer à une position horizontale, les marchandises sont effectuées avec un pied droit de la cuisse, il n'est pas nécessaire de fatiguer très fort, nerveux et faire diverses secousses et bientôt.
Les palmes avec de grandes tailles et une haute rigidité ne sont pas les plus efficaces, car elles créent une charge excessive dans le domaine des jambes. Lors du choix, de la signification de base et de l'attention, payez la commodité.

16. Détendez-vous.

C'est le principal secret pour économiser des ressources respiratoires. N'essayez pas de suivre quelqu'un avec quelqu'un.
Les gens ont des paramètres différents: physique, psychologique, métabolisme et ainsi de suite, etc. Un homme grand, physiquement fort, préparé, ne sera pas capable de discuter avec une femme miniature et fragile dans la question de sauver l'air. Une femme souffrant de respiration dépensera beaucoup moins d'air qu'un homme et de ne pas y aller.
Comprendre ces règles simples peut réduire considérablement le risque de plongée et de plongée.

Le calcul précis de l'air pour l'immersion est le deuxième facteur le plus important après la condition technique impeccable de l'équipement. Étant donné que cette tâche se situe du moment même de l'invention de Scuba, des méthodes spéciales de calcul de la quantité d'air requise ont été développées depuis longtemps. Comme base, le volume d'air requis par une plongée est pris par minute puis la valeur résultante est divisée en volume de gaz dans le cylindre.

Ces calculs sont compliqués par le fait que la consommation d'air dépend de l'effort physique. Avec une natation tranquille, il est beaucoup plus petit qu'avec un travail intensif avec des pneus. Un autre facteur qui est également toujours pris en compte est la profondeur de plongée. Plus la profondeur est grande - la pression la plus élevée doit être fournie. Tous les facteurs comptables peuvent être représentés par la liste:

1. Le volume du cylindre.
2. Pression dans le cylindre.
3. Consommation aérienne par minute (indiquée comme RMV)
4. Profondeur d'immersion.

Les deux premiers paramètres peuvent être très précis. Leur exactitude ne dépend que de la quantité de volume désignée, ainsi que de la valve de la pompe, utilisée pour le ravitaillement en carburant. Éteindre le compresseur à la fin du ravitaillement en carburant est effectué sur le capteur de pression. Il est responsable du fait que la quantité d'air dans le cylindre correspond exactement à celle déclarée.

Le plus difficile à calculer RMV. Les données exactes ne peuvent être obtenues que par expérience. C'est exactement ce qu'ils font lors de la formation des plongeurs. L'élève se souvient du témoignage de la jauge de pression avec divers modes d'immersion, dérive pour le débit, la montée ou la position debout. En outre, sur la base des données obtenues, un indicateur de RMV individuel est affiché. Les données sont enregistrées sous la forme d'une table avec trois colonnes: le temps de plongée et la profondeur, ainsi que la pression dans le cylindre sur la jauge de pression. Rappelant la pression dans le cylindre au volume (vous avez juste besoin de multiplier les indicateurs) Nous obtiendrons la valeur exacte de la consommation d'air par minute et apportera la correction à la charge et à la profondeur.

S'il n'y a pas de temps pour de telles mesures nécessitant des plongées de test avec un instructeur, des indicateurs généraux sont pris. Ils sont calculés avec une certaine réserve, nécessaire pour couvrir tous caractéristiques individuelles. Donc, la consommation d'air sur la surface avec un plongeur pesant 80 kg est égale à 20 à 25 l / min. (Vraiment, un peu moins - 16 - 22 l). Chez les femmes, la consommation d'air est encore moins. Ensuite, la correction de la profondeur. Avec une profondeur d'immersion croissante, le volume de l'air nécessaire grandit très rapidement. 50 mètres (profondeur limitante pour la plongée amateur) Il est déjà presque deux fois plus autant (environ 40 l / min.).

Pour différents mélanges, la pression limite d'inhalation est différente. Pour l'oxygène, il ne s'agit que de 1,3 à 1,4 guichet automatique. Pour cette raison, des mélanges spéciaux sont nécessaires pour la plongée en eau profonde. Lors de la rédaction, ils essaient de rendre le contenu de l'oxygène en eux différent légèrement de naturel dans l'air ordinaire. La teneur en azote dans le mélange d'eau profonde est également réduite, car si l'utilisation d'agences d'azote à air ordinaire commence à 30 mètres. Pour les immersions d'eau les plus profondes, le mélange optimal d'hélium-oxygène. En plongée amateur, il n'est presque pas utilisé. Le ravitaillement en carburant des cylindres hélium est difficile car il est distingué par une perméabilité ultra élevée, mais dans un mélange avec de l'oxygène, cette faille est presque nivelée.

Lorsque vous utilisez l'air propre, il est important et où le cylindre a été réalisé. L'exigence principale en est une. Nécessite une pureté de l'air. Par conséquent, il vaut mieux avec un entraînement électrique. Ensuite, le risque de monoxyde de carbone et de dioxyde de carbone excessif est minime. Il est optimal que la recharge de cylindres a été produite dans un lieu respectueux de l'environnement, par exemple sur la côte de la mer ou sur la campagne.

Termes qui indiquent la consommation du mélange respiratoire:

RMV - Volume des minutes respiratoires - Volume respiratoire par minute;

SAC - Consommation d'air de surface - Consommation d'air sur la surface.

Pourquoi chaque plongeur devrait-il connaître sa consommation respiratoire (Air, Nitrox, Trimix - à l'avenir pour simplifier le gaz)? La réponse à cette question est très simple. Afin de planifier avec compétence leur immersion et d'éviter l'apparition de la situation lorsque le gaz s'est soudainement terminé pendant la plongée. Quel est nécessaire pour cela? Le processus de mesure de la consommation de gaz est très simple, mais nécessite l'exécution de plusieurs conditions pendant la plongée. Premièrement, il est nécessaire de comprendre que la consommation de gaz dans divers étages (profondeur, flux, vitesse de déplacement, etc.) sera différente. Plus le fardeau physique sur le corps, plus le CO2 se distingue et nous respirons. Par conséquent, vous devez produire plusieurs mesures:

• petite charge (dérive pour débit, mouvement lent);
• charge moyenne (nageant sans débit à un rythme moyen);
• grande charge (nageant contre un flux ou un rythme rapide de la navigation).

Dans tous ces cas, nous devons mesurer notre mélange respiratoire. Plongez sur une profondeur pré-planifiée et essayez de vous en tenir autant que possible, nous produisons les indicateurs suivants - temps, pression dans le cylindre, profondeur. Pour la précision de la mesure, il est souhaitable d'utiliser la moitié de la réserve de gaz totale pour chaque mesure. Ceux. Les trois mesures peuvent être effectuées pour 3 plongées. Pendant tout le temps de mesure, nous devons enregistrer les lectures d'instruments avec un intervalle de 3 à 10 minutes (dépend des conditions de plongée). En conséquence, vous obtiendrez un tel signe:

T.	P.	RÉ.
3	190	15,3
8	170	15,7
13	150	15,1
18	130	14,9
23	110	15,2
28	90	15

• T - Temps de plongée en cours, minutes,
• P - pression dans le cylindre, bar,
• D - Profondeur actuelle, compteurs.

Ensuite, nous devons calculer la quantité d'air exprimée dans les barres que nous consommons dans une minute. T Total \u003d (28-3) \u003d 25 minutes p Sum \u003d (190-90) \u003d 100 bar 100/25 \u003d 4 barres / min Ensuite, nous devons traduire cette valeur en litres. Connaissant le volume de notre cylindre (par exemple, pour la mesure, nous nous sommes immergés avec un cylindre en acier 12L) et le nombre de barres pénétrées que nous pouvons obtenir une valeur en litres. 4 * 12 \u003d 48 litres / min. Mais nous avons effectué nos mesures sous l'eau, par conséquent, l'air inhalé sous la pression de l'environnement. Nous avons besoin de consommation superficielle pour notre planification. Thip la profondeur moyenne de l'immersion. DMSED \u003d (15,3 + 15,7 + 15,1 + 14,9 + 15.2 + 15.0) / 6 \u003d 15,2 m p \u003d (15.2 / 10) +1 \u003d 2.52 ATA Division de nos dépenses sur la profondeur de la pression absolue à cette Profondeur, nous aurons la consommation de surface de l'air en litres. Rmv \u003d 48 / 2.52 \u003d 19,04 litres.

Prendre trois mesures dans différentes conditions, nous aurons trois valeurs différentesqui peut être utilisé avec succès pour planifier davantage nos plongées. Connaître les conditions dans lesquelles nous allons immerger et la profondeur de notre plongée, il ne sera pas difficile pour nous de calculer pendant quelle heure nous en avons assez de cela ou de ce stock de gaz. Le sachant, nous pouvons plus planifier avec compétence l'immersion elle-même et éviter les déceptions des objectifs illisibles. Par exemple, nous avons un ballon avec de l'air de 12 litres et une pression de 180 bars. Air total en litres 180 * 12 \u003d 2160 litres. Mais pour la planification, nous devons immédiatement éliminer la réserve de gaz «inviolable» à 28-35 bars, dont nous pourrions avoir besoin dans des situations d'urgence. Donc (180-35) * 12 \u003d 1740 litres d'air pour l'immersion. Profondeur de l'immersion prévue de 25 mètres. L'immersion sera tenue en place sans courants. Le point d'entrée et la sortie de l'eau sont au même endroit. Il est logique que, pour faire une telle moitié de notre stock de gaz libre, nous passons avant le point de renversement et le second à la manière opposée. La pression de l'air consommé sera de 25/10 + 1 \u003d 3,5 à: 1740/2 \u003d 870 litres. 870 / (19.04 * 3.5) \u003d 12,81 min \u003d 12 min (tous les arrondis produisent de manière plus petite pour augmenter la sécurité) Nous avons donc 12 minutes sur la route vers le but de la plongée et considérez cela 12 minutes à revenir. Lors du calcul des plongées à plusieurs niveaux, il est également possible de calculer avec précision notre consommation, de briser l'immersion sur des sections séparées en profondeur et en temps.

Compression d'air dans un navire immergé dans de l'eau

Considérez la situation suivante. Une bouteille de verre ouverte vide est abaissée dans l'eau jusqu'à la profondeur H.

1. Expliquez pourquoi quand la bouteille est immergée, l'air de celui-ci sort avec des bulles et la bouteille est remplie d'eau (Fig. 46,1).

2. Pourquoi en même temps que la bouteille est immédiatement en train de couler?

3. Expliquez pourquoi lorsque la bouteille est immergée, l'air ne s'en selle pas (Fig. 46.2).

4. Expliquez pourquoi quand la bouteille est immergée, le volume de l'air diminue avec une profondeur croissante.

Notez la densité de l'eau ρ B, le volume interne de la bouteille V 0, le volume contenant de l'air V, la pression atmosphérique P a. Laissez-le prendre que la température de l'air dans la bouteille reste constante.

5. Expliquez pourquoi, lorsque vous immergez une bouteille à la profondeur H, l'équation est vraie.

V repos (p A + ρ dans gh) \u003d v 0 p a. (une)

6. Combien de fois le volume d'air dans la bouteille diminue lorsqu'il est immergé jusqu'à une profondeur de 10 m?

7. Comment la force d'Archimeda agit-elle sur l'air à l'air lorsque la profondeur augmente?

8. Expliquez pourquoi dans ce cas, lorsque la force de l'Archimède est le volume du corps immergé dans l'eau, il est nécessaire de considérer égal au volume total de verre et d'air dans la bouteille.

À une dépression d'immersion, la force des Archimédées deviendra égale à la force de la gravité. Lorsqu'il est immergé à une profondeur encore plus grande, la force des Archimédes aura moins de gravité, de sorte que la bouteille d'air commencera à couler.

Nous fixerons la question: est-il possible de négliger la force de la gravité agissant sur l'air par rapport au pouvoir de la gravité agissant sur la bouteille?

9. Combien de fois la masse de l'air contenue dans la bouteille de semi-jolie est inférieure à la masse de la bouteille? Prenez beaucoup de bouteilles de 0,5 kg; La densité d'air à 20 ºС est approximativement égale à 1,2 kg / m 3.

Nous voyons donc que la masse d'air dans une bouteille avec une bonne précision peut être négligée par rapport à la masse de la bouteille.

Dénote la densité du verre ρ C et le volume de verre v s.

10. Expliquez pourquoi lorsqu'il est plongé complètement dans l'eau, la bouteille d'air est en équilibre, l'équation suivante est juste:

ρ avec V avec g \u003d ρ dans g (V est un + V C). (2)

Les équations (1) et (2) peuvent être considérées comme un système de deux équations avec deux inconnues. Par exemple, si les valeurs de toutes les valeurs incluses dans ces équations sont connues, à l'exception de la VOP et H, elles peuvent être trouvées à l'aide de ces équations.

11. Dans l'eau abaissée, la bouteille ouverte de bas en haut contenant de l'air à la pression atmosphérique. Capacité d'une bouteille de 0,5 L, le volume de verre est de 0,2 litre, la densité de verre est de 2,5 fois la densité d'eau, la pression atmosphérique de 100 kPa.
a) Quel est le volume d'air dans la bouteille, lorsque la bouteille est immergée dans l'eau située en équilibre?
b) à quelle profondeur y aura-t-il une bouteille?

Dans la situation considérée, la masse d'air peut être négligée, car à une pression proche de l'atmosphère, la densité de l'air est beaucoup moins densité d'eau et de solides.

Mais dans les cas où il s'agit de lever des marchandises avec une grande profondeur à l'aide de l'air comprimé, la masse d'air comprimé peut être essentielle.

Considérer un exemple.

12. Les chercheurs en profondeur de la profondeur océanale trouvés à une profondeur de 1 km ont coulé le coffre au trésor. Masse de la poitrine 2,5 tonnes, le volume est de 1 m 3. La poitrine a attaché un câble à un sac étanche vide solide et a commencé à pomper l'air dans le sac jusqu'à ce qu'il commence à flotter avec la poitrine. Pour simplifier les calculs, nous prenons la densité eau de mer Également égal à la densité d'eau douce, nous allons considérer l'eau incompressible et le volume de la coque de sac est négligeable. La température de l'eau à grande profondeur peut être considérée près de 0 ºС.
a) Il est-il nécessaire de prendre en compte la pression atmosphérique pour déterminer la pression d'air dans le sac?
b) désigner une densité ρ d'eau, MC et M dans une masse de la poitrine et une masse d'air dans le sac, VC et V au volume de la poitrine et le volume d'air au début du flotteur, MB est un masse molaire d'air, t est la température absolue de l'eau. Enregistrez le système de deux équations avec deux inconnus (M B et V C), estimant que la pression atmosphérique peut être négligée.
c) Quelle est la quantité d'air dans le sac au moment où le sac à la poitrine a commencé à apparaître?
D) Quelle est la masse de l'air dans le sac, lorsque le sac à la poitrine a commencé à apparaître?
e) Est-il possible de ne pas libérer de l'air du sac avant que le sac avec une poitrine vienne à la surface?

Air dans le tube avec colonne de mercure

Dans un tube de verre, scellé d'une extrémité, l'air est situé. Cet air est séparé de l'air atmosphérique de mercure par la longueur L de RT (Fig. 46,3).

Considérez comment la longueur du tube est remplie d'air remplie d'air et de température de l'air. Nous supposons que la longueur du tube est suffisamment grande pour que le mercure ne soit pas sorti du tube à une position.

Notez la pression atmosphérique P A, la densité de mercure ρ RT et la longueur du tube remplie d'air, lorsqu'elle est horizontalement, indiquée par L 0.
Nous prenons d'abord que la température de l'air dans le tube est constante.

13. Enregistrez l'équation qui lie les valeurs de l RT, L 0 et la longueur L remplie de parties d'air du tube lorsqu'il est situé:
a) Ouvrir verticalement se retrouver;
b) Ouvrez verticalement se terminer.

14. Au moment initial, le tube est situé à l'extrémité ouverte. Lorsqu'il a été retourné avec une extrémité ouverte, la longueur du tube rempli d'air a diminué de 10%. Ce qui est égal à la longueur du mercure, si la pression atmosphérique est de 760 mm Hg. De l'art.?

Nous considérons maintenant que le cas lorsque la température de l'air dans les changements de coupe.

15. Au cours du moment initial, le tube à air et la colonne de mercure sont horizontalement. Lorsqu'il a été abaissé dans de l'eau bouillante avec une extrémité ouverte, la longueur du tube rempli d'air a augmenté de 20%. Quelle est la température de l'air initiale dans le tube, si la longueur de la colonne de mercure est de 5 cm? La pression atmosphérique est de 760 mm HG. De l'art.

2. Deux gaz dans un cylindre avec un piston ou une partition

Le cylindre est horizontal

Considérons d'abord le cas lorsque le cylindre avec différents gaz est horizontalement (à la figure 46.4, divers gaz sont schématiquement désignés par différentes couleurs). Dans ce cas, vous ne pouvez pas prendre en compte le poids du piston.

Le piston peut avoir diverses propriétésqui doit être pris en compte lors de la résolution des problèmes.

16. Que peut-on dire de la pression et de la température de deux gaz séparés par le piston s'il est:
a) conducteur thermique et peut bouger sans frottement?
b) ne conduit pas chaud, mais peut bouger sans frottement?
c) Conformitation thermique, mais il faut tenir compte du frottement entre le piston et les murs du navire?

17. Dans le cylindre horizontalement situé avec le piston de différents côtés du piston, il y a de l'hydrogène et de l'oxygène.
a) Quel ratio est le volume de gaz et la quantité de substance en eux, si le piston est mobile et thermique?
b) Quel ratio est-ce que le volume et la masse des gaz dans ce cas sont liés?
c) Comment sont les volumes, la masse et la température des gaz, si le piston est mobile, mais ne conduit pas de chaleur?

S'il est dit que le navire n'est pas divisé par un piston, mais par une partition, il est entendu que les volumes des parties du navire restent constants. La partition peut également avoir diverses propriétés.

18. Que peut-on dire sur la température et la pression partielle de deux gaz séparés par la partition, si c'est le cas:
a) conducteur thermique?
b) poreux (cela signifie généralement que les molécules du même gaz peuvent pénétrer à travers la partition et ne peuvent pas les molécules ne peuvent pas)?

19. Le navire isolé thermique est divisé en deux parties égales en deux parties égales. Au moment initial de la partie gauche du navire, il y a 2 mol hélium et dans la droite - 1 mol argon. La température initiale d'hélium 300 K et la température initiale de l'argon 600 K. Les atomes d'hélium peuvent pénétrer librement les pores de la partition et les atomes d'argon ne peuvent pas.
A) Est-il important de mener une partition de chaleur ou non?
b) Quels atomes de gaz au moment initial ont-ils une plus grande énergie cinétique moyenne? Quelle heure est plus grand?
c) Énergie interne dont le gaz au moment initial est plus? Combien de fois plus?
d) Expliquez pourquoi l'énergie cinétique moyenne des atomes de divers gaz est égale après la réalisation de l'équilibre thermique.
e) Quelle température sera dans un navire avec l'équilibre thermique?
e) Combien de fois l'énergie cinétique moyenne des atomes d'hélium pendant l'équilibre thermique sera supérieure à leur énergie cinétique moyenne dans l'état initial?
g) Comment la pression de l'hélium change-t-elle dans le côté gauche du navire par rapport à l'initiale après l'établissement d'équilibre?
h) Comment allera le changement de pression par rapport à l'initiale après la création d'équilibre?
et) la pression dans laquelle une partie du navire sera plus après l'établissement d'équilibre? Combien de fois plus?

Le cylindre est situé verticalement

Si le cylindre est situé verticalement (figure 46,5), nous devons alors prendre en compte le poids du piston, qui appuie sur le gaz situé dans la partie inférieure du cylindre. Pour cette raison, la pression au bas du cylindre est supérieure à celle du sommet. Considérer un exemple.

20. Le récipient cylindrique situé à la verticale avec une hauteur de L est divisé par le piston en mouvement en deux parties. Dans la partie supérieure de la hauteur l dans est ν moles d'hélium et au fond de la hauteur de l n - autant de moles d'hydrogène. La température du gaz reste tout le temps égal à T. Masse du piston M, la zone S, l'épaisseur du piston peut être négligée par rapport à la hauteur du récipient.
a) exprimer la pression dans chaque partie du navire par d'autres valeurs. Cela fait-il une valeur d'un gaz dans certaines parties du navire?
b) Écrivez une équation qui relie la pression des gaz dans chaque partie du récipient avec une masse du piston et de sa zone.
c) Quel est le poids du piston, si L \u003d 50 cm, ν \u003d 0,22 mol, t \u003d 361 k, l in \u003d 30 cm?
Rapide. Utilisez l'équation de l'état du gaz parfait.

Levage de ballon

Le ballon d'air (Fig. 46,6) peut être dans l'air en équilibre uniquement sous la condition que la puissance des Archimés agissant sur le côté de l'air est égale au module avec la force totale de gravité agissant sur la balle et La cargaison suspendue à elle:

F a \u003d f t.sh + f.gr. (3)

Dans le cas d'un ballon, El Archimedes est égal au poids de l'air environnant dans la balle et la cargaison au volume. Nous avons souligné le mot "entourant" en italique, car la densité d'air atmosphérique change pour deux raisons: premièrement, sa pression est réduite, deuxièmement, sa température diminue.

Notez le volume de la balle V. Le volume de la cargaison et la membrane de la balle est généralement négligé par rapport à la masse de la balle elle-même, mais le poids de la cargaison et la coque de la boule revêt une grande importance! Le poids de la cargaison est noté par m gr, et la masse de la coque est m. Puis

F que \u003d (m interne + m r) g,

où m est la masse du gaz rempli d'une balle.

Notez la densité de la boule d'air ambiant ρ externe et la densité de gaz située à l'intérieur de la balle, ρ interne.

21. Expliquez pourquoi les équations suivantes sont justes:

F A \u003d \u200b\u200bρ externe GV,
m vid \u003d ρ interne v,
V (ρ externe - ρ interne) \u003d m g + m environ. (quatre)

Rapide. Utilisez l'équation (3) et le rapport entre masse, volume et densité.

La puissance souterraine du ballon s'appelle du poids de la cargaison, ce qui peut lever cette balle.

22. Expliquez pourquoi le module de levage de ballon d'air est exprimé par la formule

F sous \u003d vg (ρ externe ρ interne) - m à propos de g. (cinq)

À partir de formules (4) et (5), il s'ensuit que le ballon ne peut soulever la cargaison que sous la condition que la densité de gaz est remplie d'une bille, moins de densité d'air ambiante.

Si la balle était dure, cela pourrait être atteint, de la pompage partiellement de l'air: la coque rigide pourrait résister à la différence de pression de l'air à l'intérieur et à l'extérieur de la balle. Cependant, la coquille de la balle rigide serait trop lourde. La coque souple, toujours utilisée pour les ballons, ne peut supporter aucune différence de pression significative. Par conséquent, la pression de gaz à l'intérieur de la balle est égale à la pression de l'air environnant.

23. Expliquez pourquoi si la pression à l'intérieur de la balle est égale à la pression de l'air environnant, l'égalité est juste

ρ un interne / ρ externe \u003d (m vd * t externe) / (m externe * t interne). (6)

Rapide. Utilisez l'équation de l'état du gaz idéal.

À partir de la formule (6), on peut voir que la densité de gaz à laquelle la balle remplit, il est possible de faire moins de densité d'air ambiant de deux manières:
- utiliser l'air chauffé comme gaz "interne";
- Utilisez du gaz avec une masse molaire plus petite.

La première méthode est utilisée pour les ballons de plaisance (Fig. 46,6) et le second - pour les sondes météorologiques (figure 46,7), qui augmentent à une grande hauteur (dans ce cas, la balle est généralement remplie d'hélium).

24. Expliquez pourquoi des formules (5) et (6) s'ensuit que le module de levage de ballon d'air est exprimé par la formule

? 25. Le ballon 3000 m 3 a un trou dans la partie inférieure à travers laquelle l'air à l'intérieur de la bille est chauffé au brûleur à une température de 77 ºС. La balle est en équilibre à une hauteur, où la température ambiante est de 7 ºС et sa densité est de 1,2 kg / m 3. Masse d'un bol d'un bol de 300 kg. Quelle est la masse de cargaison?

Questions et tâches supplémentaires

26. Dans un ponton allongé au fond du lac à une profondeur de 90 m, l'air est pompé sur le dessus (figure 46,8). À Atom, l'eau est déplacée du ponton à travers le trou situé dans sa partie inférieure. Quelle quantité d'air atmosphérique doit être soumise dans un ponton de manière à pouvoir soulever la cargaison si la masse totale de ponton avec la charge est de 20 tonnes et le volume total de cargaison et les murs de ponton sont de 5 m 3? Veuillez accepter la température de l'eau près de 0 ºС et la pression atmosphérique est de 10 5 Pa.

27. Dans le genou scellé du tube en forme de U, il y a un poste d'air de 30 cm de hauteur. Le mercure des deux genoux est au même niveau. Quelle sera la hauteur de la colonne d'air, si elle ajoute lentement du mercure au sommet? La pression est égale à la pression atmosphérique normale.

28. La balle remplie d'hélium est en équilibre dans l'air. La masse d'un mètre carré du bol de la balle est de 50 g, la température de l'air et de l'hélium est de 27 ºС, la pression est égale à la pression atmosphérique normale. Quel est le rayon de la balle?

SUJET LEÇON: Lois gazières. Lois d'hydrostatique et d'hydrodynamique.

Le gaz est l'un des états globaux de la substance dans laquelle ses particules se déplacent librement, remplissant uniformément l'espace disponible pour eux. Ils ont mis la pression sur la coquille limitant cet espace. La densité de gaz à la pression normale est de plusieurs ordres de grandeur inférieur à la densité du fluide.

Lois de la dynamique de gaz

• La loi de Boy-Mariotta (processus isothermique)
• LOI Charles (Processus) et Gay Loursak (processus isobaric)
• Loi de Dalton
• Droit Henry.

• Loi de Pascal
• Loi sur Archimède
• Law Euler Bernoulli

La loi de Boy-Mariotta (processus isothermique)

• Pour cette masse de gaz m à une température constante, le volume V est inversement proportionnel à la pression P: PV \u003d Const, P 1 V 1 \u003d P 2 V 2, P 1 et P 2 - La valeur de pression initiale et finale, V 1 et V 2 - la valeur de pression initiale et finale.
• Conclusion - Combien de fois la pression augmente, le volume diminue de tant de fois.
• En utilisant cette loi, vous pouvez comprendre combien de fois avec une augmentation de la profondeur augmente le débit d'air pour la respiration du nageur sous-marin, ainsi que de calculer l'heure de séjour sous l'eau.
• Exemple: v cylindre \u003d 15L, p cyliser \u003d 200, bar V lung \u003d 5l, profondeur D \u003d 40m Combien de temps est le cylindre à cette profondeur? Si une personne fait 6 respirations par minute? 15x200 \u003d Air 3000L dans le cylindre, 5x6 \u003d 30L / min - débit d'air par minute à la surface. À la profondeur de 40 m, P ABS \u003d 5 bar, 30x5 \u003d 150 l / min à une profondeur. 3000/150 \u003d 20min. Réponse: L'air suffit pendant 30 minutes.

LOI Charles (Processus) et Gay Loursak (processus isobaric)

• Pour cette masse de gaz m à volume constantV. La pression est directement proportionnelle au changement de sa température absolue T: P 1 xt 1 \u003d P 2 xt 2
• Pour cette masse de gaz m à pression constante R. Le volume de gaz change directement proportionnellement à la variation de la température absolue T: V 1 xt 1 \u003d V 2 xt 2
• La température absolue est exprimée dans les degrés de Kelvin. 0 ° C \u003d 273 ° K, 10 ° C \u003d 283 ° K, -10 ° C \u003d 263 ° K
• Exemple: Supposons que le ballon soit rempli d'air comprimé à une pression de 200 bar, après quoi la température a atteint à 70 ° C. Quelle est la pression d'air à l'intérieur du cylindre? P 1 \u003d 200, T 1 \u003d 273, P 2 \u003d ?, T 2 \u003d 273 + 70 \u003d 343, P 1 xt 1 \u003d P 2 xt 2, P 2 \u003d P 2 xt 2 / t 1 \u003d 200 × 343/273 \u003d 251 bar

Loi de Dalton

• La pression absolue du mélange de gaz est égale à la somme des pressions principales (partielles) de gaz individuels constituant le mélange.
• La pression partielle du gaz p g est proportionnelle au pourcentage de N de ce gaz et de la magnitude de la pression absolue P de l'ABS du mélange de gaz et est déterminée par la formule: P g \u003d P ABS N / 100. Vous pouvez illustrer cette loi en comparant un mélange de gaz dans un volume fermé avec un ensemble de poids de différents poids posés sur des échelles. De toute évidence, chacun des GIRI mettra une pression sur l'échelle de la balance, quelle que soit la présence d'autres poids.

Droit Henry.

• La quantité de gaz dissoute dans le liquide est directement proportionnelle à sa pression partielle. Si la pression de gaz partielle augmente en deux, la quantité de gaz dissoute augmente dans deux. Lorsque le nageur est immergé, P ABS augmente, par conséquent, la quantité de gaz inhalée par le nageur devient plus grande et, en conséquence, elle se dissout en une plus grande quantité dans le sang. Lorsque OOPS, la pression diminue et le gaz dissous dans le sang sort sous forme de bulles, comme lorsque la bouteille à eau carbonatée est ouverte. Ce mécanisme sous-tend le DCB.

Les lois de l'hydrostatique et de l'hydrodynamique

Pour l'eau, ainsi que pour les gaz, en raison de leur fluidité, la loi de Pascal est effectuée, qui détermine la capacité de ces environnements à transmettre une pression. Pour le corps immergé dans le liquide, la loi Archimède est réalisée, en raison de l'action sur la surface du corps de pression générées par le liquide en raison de son poids (c'est-à-dire l'action de la gravité). Pour le déplacement de liquides et de gaz, la loi Euler-Bernoulli est valide.

Loi de Pascal

La pression sur la surface du liquide (ou du gaz) produit par des forces externes est transmise au liquide (ou au gaz) de la même manière dans toutes les directions.

L'effet de cette loi repose sur le travail de toutes sortes d'appareils et d'instruments hydrauliques, y compris de la plongée sous-marine (cylindres - boîte de vitesses - machine respiratoire)

Loi sur Archimède

Sur n'importe quel corps, immergé dans le liquide (ou au gaz) agit de la part de cette force de fluide (ou de gaz) dirigée vers le haut, appliquée au centre de gravité du volume étendu et égal au poids du liquide avec le poids du fluide ( ou gaz).

Q.= yv.

w. – la proportion de fluide;

V.- le volume de l'eau déplacée (volume immergé).

La loi Archimède détermine les qualités des corps immergés dans le liquide, comme la flottabilité et la stabilité.

Law Euler Bernoulli

La pression du fluide d'écoulement (ou du gaz) est plus grande dans les sections transversales du flux dans lesquelles la vitesse de mouvement est inférieure, et inversement, dans ces sections dans lesquelles la vitesse de mouvement est supérieure, la pression est inférieure à la pression. .