COTE BASQUE PLONGEE

Fiche Pédago.  N° 4

Loi Physique

Loi de Mariotte   &  Boyle 
Compressibilité des gaz

DURÉE du COURS   : 45 minutes

Références : BASE PHYSIQUE et PHYSIOLOGIQUE de notre site

****************************************************************

I - INTRODUCTION  
          L'action de la pression sur les solides et les liquides ne modifie par leur constitution. 
            Ceux-ci sont incompressibles, ils subissent la pression et la transmettent.

             Par contre, les gaz subissent la pression et diminuent de volume. 

             Nous allons étudier le comportement des gaz au cours de la plongée.

II - COMPRESSIBILITÉ DES GAZ 
            Il a été défini dans les notions de pression que celle-ci augmentait de 1 bar ou kg/cm², tous les 10 mètres d'eau.
                Démonstration 
                     - Prenons un Fût ou Cloche, transparent sans couvercle, de 80 litres de capacité 

                     - Immergeons verticalement, ce fût de manière à emprisonner l'air qu'il contient, nous observerons que l'eau pénètre à l'intérieur au fur et à mesure que le fût  descend. ... alors que la pression augmente selon le cours sur les notions de pression.
    Nous observerons que :

                    - A 10 mètres ,  
                            L'air n'occupe plus que la moitié (supérieure) du fût , la moitié inférieure est occupée par l'eau. Nous avons l'apparence ou l'impression d'avoir 40 litres d'air.

                    - A 30 mètres,
                            L'air n'occupe plus que le quart  supérieur, l'eau le reste ...
                            Nous avons l'apparence de 20 litres d'air.

                    - A 70 mètres,
                            L'air n'occupe plus que le 8ème du volume initial; 
                            Nous avons l'apparence de  10 litres d'air.

    Nous venons de mettre en évidence la Loi de MARIOTTE  &  BOYLE

    La colonne d'eau a comprimé l'air contenu dans le fut ou cloche à parois rigides ! ...et le volume d'air à diminué sous l'action de la pression ;

    En remontant le fut en surface, on observe le phénomène qui s'inverse, l'air reprend progressivement ses emplacements.

   III - ÉNONCE de la Loi de MARIOTTE & BOYLE   

            Le Volume occupé par une masse gazeuse donnée varie inversement proportionnellement à la pression absolue régnant au sein de cette masse gazeuse.  

 Nota : Cette Loi n'est vraie que s'il n'y a pas de variation de température du gaz considéré.

La quantité d'un gaz reste constante bien que son volume diminue

Une formule exprime cette constante :

p     x       V     =       Constante

    Nous voyons que la valeur initiale des 80 litres de notre démonstration ,reste constante.
    Nous pouvons trouver pour une immersion donnée, le volume auquel sera réduit une masse de gaz :

                    Important:

    Les variations de pression et de volume sont les plus fortes au voisinage    de  la surface

          de   0 à 10 m. la pression double     soit  de 1 à 2 bar
          à           30 m. elle double encore,    soit          à 4 bar
          à           70 m. elle double encore     soit          à 8 bar 

IV - APPLICATION DE CETTE LOI 
     Cette loi s'applique lorsqu'un gaz est isolé du milieu ambiant. Donc lorsqu'il est dans une cavité close. (souple & élastique))

V - CONSÉQUENCE POUR LE SCAPHANDRIER (PLONGEUR) 
    - La pesée         = Néoprène plein de bulle d'air ,
                                Gaz des intestins ,
                                Ils vont se comprimer et modifier l'équilibrage.
    - L'autonomie   = Elle est fonction de la profondeur atteinte, ce qui nous fait envisager  :

    - Consommation massique du scaphandrier 
                                Si la ventilation moyenne en surface est de 20 litres d'air à la minute, la consommation sera multipliée par la pression absolue de la profondeur atteinte, par exemple à 40 mètres, la pression ( p ) sera de 5 bar  soit 20 x 5 = 100 litres minutes

    - Les accidents mécaniques 
                                Directement liés à l'action de la pression, donc à des variations de la pression des gaz

VI - CONCLUSION

        Première intervention du milieu    physique.

Côte Basque Plongée ©  Etablissement d'Enseigement Indépendant créé en 1980
 dernière modification :  samedi, 22-Oct-2005  14:28