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Compressibilité des gaz

Compressibilité des gaz. Loi de Boyle-Mariotte. Introduction Mise en évidence Loi de Boyle - Mariotte. Influence de la température Applications en plongée. Respiration du plongeur sous l ’eau. Gonflage des bouteilles. Accidents mécaniques. Introduction . Boyle et Mariotte.

emilie
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Compressibilité des gaz

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Presentation Transcript

  1. Compressibilité des gaz Loi de Boyle-Mariotte Introduction Mise en évidence Loi de Boyle - Mariotte. Influence de la température Applications en plongée.

  2. Respiration du plongeur sous l ’eau Gonflage des bouteilles Accidents mécaniques Introduction • Boyle et Mariotte Mise en évidence de la compressibilité des gaz

  3. P V T° Introduction • Les gaz La Variation d ’un volume initial de gaz Entraîne une variation

  4. Mise en évidence • De la pompe à vélo

  5. Surface (1 bar) 1 x 12 = 12 10 m (2 bar) 2 x 6 = 12 3 x 4 = 12 20 m (3 bar) Mise en évidence • Du ballon P x V = C

  6. Loi de Boyle-Mariotte • Énoncé A température constante et donnée, le volume d ’une solution gazeuse est inversement proportionnelle à la pression exercée par un liquide sur ce gaz. P1 x V1 = P2 x V2 = Constante

  7. Equation des gaz parfaits L'équation des gaz parfaits s'écrit P V = n R T Influence de la température ou P V = n R = Constante T n nombre de molécules-grammes de gaz considéré R constante des gaz parfaits identique pour tous les gaz parfaits 8,32 T température exprimée en Kelvin T = t° Celsius + 273.15 K

  8. P x V constante = T P1 P2 x V2 P2 P1 x V1 = = T1 T1 T2 T2 X X Loi de Charles • Dilatation gazeuse à volume constant A volume constant, la pression d'un gaz est proportionnelle à sa température absolue. D’après la loi des gaz parfait

  9. P x V constante = T V1 P2 x V2 V2 P1 x V1 = = T1 T1 T2 T2 X X Loi de Gay-Lussac • Dilatation gazeuse à pression constant A pression constant, le volume occupé par un gaz est proportionnelle à sa température absolue. D’après la loi des gaz parfait

  10. La température est constante La température varie CHARLES BOYLES MARIOTTE Gay LUSSAC Variation des volumes gazeux en plongée Gonflage des bouteilles de plongée Compressibilité des gaz • Les lois fondamentales

  11. Consommation d’air Accidents de plongée Relevage et la stabilisation Applications en plongée POUR LE PLONGEUR

  12. Utilisation des compresseur Gonflage des blocs Applications en plongée POUR LE MATERIEL

  13. Consommation du plongeur X 2

  14. Calcul de la consommation Méthode N°1 • Volumes ramenés à la pression de surface 200 x 12 = 2400 l 2400 = 53 45 X 3 Autonomie Théorique 53 minutes

  15. Calcul de la consommation Méthode N°2 • Volumes ramenés à la pression au fond 200 x 12 = 2400 l X 3 2 400 = 800 l 3 Autonomie Théorique 53 minutes 800 = 53 20 m 3 bars 15

  16. La stabilisation le volume d’air dans son gilet va varier en fonction de la profondeur Pour se stabiliser il devra donc gonfler ou purger son gilet

  17. Le relevage En fonction de la profondeur le volume d’air pour remonter l’objet sera différent

  18. Les accidents • À la descente Augmentation de la pression Accidents mécaniques Diminution des volumes Début du processus de saturation

  19. Les accidents • À la remontée Diminution de la pression Accidents mécaniques de la remontée Augmentation des volumes Début du processus d ’accident de décompression

  20. Hausse de températureaprès le gonflage Gonflage des blocs • Pression des bouteilles après refroidissement ?

  21. 2700 litres (12 x 40) + (15 x 180) 480 litres P2 = (12 + 15) 480 + 2700 3180 P2 = = = 117 bars 27 27 Gonflage des blocs • Pression après équilibrage P1 x V1 = P2 x V2 (12 x 40) + (15 x 180) = (12 + 15) x P2 Soit 3180 litres comprimés dans un volumede 27 litres (12 + 15 )

  22. Gonflage des blocs • Par bouteilles tampons PRESENTATION Bouteilles tampons

  23. PHASE 1 1.Tampons fermés, ouverture des robinets A et mise en équilibre (12 x 30) + (15 x 50) = 1110 = 41 (12 + 15) 27 Equilibre des 2 bouteilles à 41 bars chacune.

  24. PHASE 2 2. Ouverture du tampon ayant le moins de pression disponible (tampon 1) (12 x41) + (15 x 41) +(50 x 220) = 12107 = 157 (12 + 15 + 50) 77 Equilibre à 157 bars, fermeture du tampon 1.

  25. PHASE 3 3. Ouverture du tampon n° 2 pour compléter (12 x 157) + (15 x 157) +(50 x 270) = 17739 = 230 (12 + 15 + 50) 77 C’est trop, il faut nous arrêter à 200 bars. Pour cela,il suffit d’ajouter 43 bars dans chaque bouteille, soit(12 x 43) + (15 x 43 ) = 1161 litres à retirer du tampon n°2

  26. PHASE 4 4. Pression dans le tampon n° 2 (50 x 270) - 1161 = 246 bars 50 Dés que la pression atteint 200 bars, il suffit de fermer les robinets. Il reste 157 bars dans le tampons n°1 et 246 bars dans le tampon n°2.

  27. 1 m3 = 1000 dm3 = 1000 litres 20 m3 = 20 000 litres Utilisation d’un compresseur • Calcul du temps de fonctionnement Bouteilles tampons 3 x 50 x 300 = 45 000 litres 45 000 litres = 2,25 heures (soit 2h15 minutes) 20 000 litres / heure

  28. 1 heure et 25 centièmes d’heures 1 heure + 25 x 1 heure 100 1 heure + 25 x 60 minutes 100 1 heure + 15 minutes Calcul des heures et minutes 1,25 heures =?

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