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La dissolution des gaz

La dissolution des gaz. Loi de Henry. Introduction Mise en évidence Loi de Henry Les facteurs favorisants Différents états Application en plongée. Introduction. Un peu d’histoire. Détermine le phénomène de dissolution d ’un gaz dans un liquide.

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Presentation Transcript

  1. La dissolution des gaz Loi de Henry Introduction Mise en évidence Loi de Henry Les facteurs favorisants Différents états Application en plongée

  2. Introduction • Un peu d’histoire Détermine le phénomène de dissolution d ’un gaz dans un liquide. WILLIAM HENRY Physicien et chimiste Anglais, 1765-1836.

  3. Compressibles Expensibles se mélangent entre eux Introduction • Quelques rappels Les gaz sont: Loi de Dalton P.p = P.abs x X%

  4. Introduction • Règle générale GAZ LIQUIDE

  5. P1 Pression P2 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Pression = Tension SATURATION Mise en évidence • Avec le piston GAZ Pression LIQUIDE Tension

  6. Loi de Henry • Énoncé de la loi A température constante la quantité de gaz dissout dans un liquide à saturation est proportionnel à la pression exercée par ce gaz à la surface du liquide.

  7. Les facteurs favorisants • Variables en plongée

  8. Les facteurs favorisants • Invariables en plongée

  9. Différents états • 1. Saturation de surface (état d’origine)

  10. Différents états • 2. Sous-saturation

  11. Différents états • 3. Saturation à pression

  12. Différents états • 4. Sur-saturation

  13. L ’ACCIDENT Différents états • 5. Sur-saturation critique

  14. ACCIDENT Différents états • Profil d’une plongée

  15. Application en plongée • Élaboration des tables de plongée

  16. Notion de tension Tension = Quantité de gaz dissous Gaz dissous :T (tension) Gaz:Pp. A saturation En sous-saturation T = Pp. T < Pp. En sursaturation En sursaturation critique T > Pp. T > Pp. Mais dégazage incontrôlé

  17. Notion de gradient • En plongée le gradient est: la Pp.N² de la surface  la Pp.N² de la profondeur maxi

  18. Notion de tissus • En secourisme En plongée

  19. Tissus longs Tissus courts Faiblement vascularisés Fortement vascularisés T5 T7 T10 T15 T20 T30 T40 T50 T60 T80 T100 T120 Notion de tissus • Il existe une multitude de Tissus Pour l’élaboration des tables MN 90 Les 12 Tissus pris en compte sont :

  20. T 3 = 1 minute T 2 = 1 minute T 1 = 1 minute A Quantité initiale A Quantité initiale Notion de période • Une période : c’est le temps que met un tissus lors de la saturation et de la désaturation pour augmenter ou diminuer de moitié de sa valeur initiale A A A

  21. % de tension de n² Saturation 100% 93,75% 87,5% 75% 50% Désaturation 0% 1 2 3 4 5 Nombre de périodes (fonction de la durée d’immersion) Courbe théorique de saturation / désaturation

  22. Fin du cours pour les PLG1 • Cliquez sur ce lien pour mettre fin au cours Cliquez sur ce lien pour poursuivre le cours Niveau PLG2

  23. Valeur de la tension finale Valeur de la tension initiale Valeur de la tension initiale Valeur de la tension à l ’instant t Période de saturation ou de désaturation. Gradient Bars Bars Bars Pourcentage Calcul de la tension d’azote • Formule: T = T o+ ( ( T f - T o) x X%)

  24. Calcul de la tension d’azote • Exemple d’un tissu sur une plongée à 20 mètres To = 0.8 bar Pp N² = 0.8 bar Tf = To + (( Tf – To) x % saturation) 87.5% 93.75% 20 m (3 bar) Pp N² = 2.4 bar Tf = 2,4 bar + 50% Tf = 0.8 + ((2,4 – 0,8 )x 0,5) Tf=1.6 bar + 75% Tf = 0.8 + ((2,4 – 0,8 )x 0,75) Tf=2 bar + 96,87% Tf = 0.8 + ((2,4 – 0,8 )x 0,96) Tf=2,33 bar

  25. Tension de N2 S = Pression absolue Sursaturation critique • Coefficient de sursaturation C ’est le rapport de la tension d ’azote sur la pression ambiante.

  26. Tension de N2 Sc = Pression absolue Sursaturation critique • Seuil de sursaturation C ’est la saturation maximale tolérée sans formation de bulles dangereuse.

  27. Temps de la période de saturation Coefficient de Saturation critique Sursaturation critique • Coefficients de sursaturation critique Déterminés par expérimentation.

  28. Tension de N2 Sc = Pression absolue Tension de N2 Pression absolue = Sc Calcul de la hauteur d’un palier La hauteur d’un palier, c’est la pression absolue minimale que peut supporter le tissus avant un dégazage incontrôlé.

  29. 2,33 P.abs mini = = 1,59 2,20 Calcul de la hauteur de palier • Exemple d’un tissu T15 sur une plongée à 20 mètres pendant 75’ P.abs mini = Tf sc Sc T15 = 2, 20 1,59 b = 5,9 m donc palier à 6 mètres

  30. Exercice d’application • Un compartiment théorique de période 20 minutes est immergé pendant 60 minutes à 25 mètres. • Indiquez sa tension finale. • Peut-il rejoindre la surface sans palier? Si non, à quelle profondeur doit-il faire un palier? (1) Pression en surface 1 bar 80 % (2) % azote (3) PpN² et To [(1) x (2)] 1 x 0.8 = 0.8 bar (4) Pression au fond 3.5 bars (5) PpN² [(4) x (3)] 3.5 x 0.8 = 2.8 bars (6) Période 20 minutes (7) Durée immersion 60 minutes (8) Nombre de périodes [(5)/(6)] 60/20 = 3 périodes (9) % de saturation 87.5% (10) Tf=To+((Tf – To) x X%) [(3)+((5) –(3))x(9)] Tf=0.8 + ((2,8 – 0,8)x 87.5%) = 2.55 bars (11) Sc (voir tableau) 2.04 (12) P.abs mini = Tf / Sc [(11) /(12)] P.abs mini = 2.55/2.04 =1.25 bars Soit 2.5 mètres minimum Donc palier à 3 mètres

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