physique ( niveau 2 ) jean-luc largeau [email protected]

PhysiquePhysique( Niveau 2 )( Niveau 2 )

Jean-Luc LargeauJean-Luc Largeau

[email protected]@libertysurf.fr

20062006

JL Largeau 02/20062

IntroductionIntroduction

Plusieurs lois de la physique trouvent leur champ d’application dans le milieu aquatique.

La compréhension de ces lois permet de mieux expliquer le fonctionnement et l’utilisation du matériel en immersion ainsi que de mieux d’appréhender les accidents de plongée et leur prévention.

JL Largeau 02/20063

Plan du cours 1/3Plan du cours 1/3

Acoustique La vitesse du son Provenance du

son

Quelques rappels Définitions La pression Optique

La lumière et les couleurs

Le masque Distances &

volumes

JL Largeau 02/20064


Archimède Le principe Flottabilité et lestage Eau de mer / eau douce

Loi de Mariotte Le principe La consommation

d’air

JL Largeau 02/20065


Loi de Dalton Le principe, la pression partielle Toxicité de l’O2 et profondeur

limite

Saturation / Désaturation Le principe

JL Largeau 02/20066

Quelques rappels : Quelques rappels : DéfinitionsDéfinitions

La masse :Quantité de matière d’un objet Elle se mesure en Kg

m = 1 Kg

Une force :Une force est une action mécanique capable de créer une accélération, c'est à dire une modification de la vitesse d'un objet induisant un déplacement ou une déformation de l'objet. Elle se mesure en Newton (N)

JL Largeau 02/20067

Quelques rappels : Quelques rappels : Définitions Définitions (2/3)(2/3)

La gravité ( g ) :

Attraction exercée par toutes les particules d'un astre. Parfois appelée pesanteur. La gravité est une force.

A paris l’attraction terrestre est égale à :

g = 9,81 N/Kg

JL Largeau 02/20068

Quelques rappels : Quelques rappels : Définitions Définitions (3/3)(3/3)

Le poids :

Le poids d’un corps est le résultat du produit de la gravité et de la masse de ce dernier.

Le poids se mesure en Newton (N).

m = 2Kg

P = 2 x 9,81 = 19,62 P = 2 x 9,81 = 19,62 NN

P = m x P = m x gg

JL Largeau 02/20069

La PressionLa Pression

PRESSIONFORCE

SURFACE

=

Atmosphère

( Atm )

mm Mercure(mmHg)

Pascal( P )

Hectopascal

( Hp )

Bar( b )

MiliBar( mb )

1 760101 325

1013,25 1,01325 1013,25

JL Largeau 02/200610


Pression Atmosphérique

760 mmHg

=

1 Atm

Poids de l’air

Pression atmosphérique est égale à 760 mmHg ou 1 Atm ou 1,013 Bar au niveau de la mer.

Mercure (Hg)

Vide

JL Largeau 02/2006JL Largeau 02/2006 1111


PRESSION

FORCE

SURFACE

=

... .. .. . . .

.. .. .

.. .

1cm2

10m

Colonne d’eau

Pression = 1 barPression = 1 bar

Pression hydrostatique



Pression absolue

P absolueP absolue = = P HydrostatiqueP Hydrostatique + + P atmosphérique P atmosphérique

À 0m P abs = 0 + 1 = 1 bar

À 25m P abs = 2,5 + 1 = 3,5 bar

À 20m P abs = 2 + 1 = 3 bar

À 10m P abs = 1 + 1 = 2 bar



Résumé

PRESSIONFORCE

SURFACE

=

P absolueP absolue = = Profondeur / 10 Profondeur / 10 + + P atmosphérique P atmosphérique

Pression atmosphérique est égale à 760 mmHg ou 1 Atm ou 1,013 Bar au niveau de la mer.

En Bar


OptiqueOptique

Dans l’eau notre œil n’est plus capable de faire la mise au point. Le masque permet de compenser cet effet d’optique.

Cependant, les rayons lumineux subissent une déviation à leur arrivée dans le masque induisant une déformation des volumes et des distances.


OptiqueOptique

d réelled réelle

d x 3/4d x 3/4

V x 4/3V x 4/3V réelV réel


OptiqueOptique

Les rayons lumineux sont en partie réfléchis par la surface et atténués par la profondeur.

Les couleurs sont filtrées au fur et à mesure que la profondeur augmente


OptiqueOptique

Au contact de la Au contact de la surface les rayons surface les rayons sont en partie sont en partie réfléchis…réfléchis…

… … puis déviés, puis déviés, atténués et filtrés atténués et filtrés par l’eau.par l’eau.


OptiqueOptique

10m

20m

30m

40m

50m

60m

0m

Avec la profondeur, les couleurs Avec la profondeur, les couleurs disparaissent petit à petit.disparaissent petit à petit.

Les couleurs chaudes disparaissent Les couleurs chaudes disparaissent rapidement.rapidement.


OptiqueOptique

Les volumes augmentent des 4/3

Résumé

On perçoit seulement 3/4 des distances

La lumière est réfléchie et atténuée

Les couleurs sont filtrées


AcoustiqueAcoustique

Sous l’eau la vitesse du son est plus rapide que dans l’air.

Il est difficile de déterminer l’origine d’un son.



Sous l’eau la vitesse du son est multipliée par 4,5



Le son semble être à la verticale du plongeur



Résumé

Le son se déplace dans l’eau 4,5 fois plus vite que dans l’air

L’origine d’un son est difficile à déterminer sous l’eau, il semble provenir de la verticale


Archimède et la flottabilitéArchimède et la flottabilité

En immersion, le plongeur et tout son équipement subissent une force verticale dirigée de bas en haut égale au poids en eau du volume de l’ensemble ainsi constitué.

Plus l’ensemble sera volumineux, plus la poussée d’Archimède sera importante.

La flottabilité (poids apparent) et le lestage du plongeur vont dépendre de l’importance de cette poussée et donc du volume déplacé.



12 Kg12 Kg

Bloc de 12 l / 14,5 Bloc de 12 l / 14,5 kgkg

14,5 14,5 kgkg

2,5 kg2,5 kg

12 l12 l

Immergé, le bloc ne Immergé, le bloc ne pèse plus que pèse plus que 2,5 kg2,5 kg

EaEauu



V = 4 V = 4 ll

Parchi = 4 Parchi = 4 kgkg

Un ballon immergé Un ballon immergé de de 4 l4 l subit une subit une poussée poussée d’Archimède égale d’Archimède égale au poids de son au poids de son volume en eau soit volume en eau soit 4 kg4 kg



P

PArchi

P : Poids réel du plongeur et de son équipement

Parchi : égale au poids du volume d’eau déplacé par le plongeur et son équipement

Poids apparentPoids apparent = Poids réel - = Poids réel - ParchiParchi

P > Parchi

Poid app > 0

Coule

P = Parchi

Poid app = 0

stabilisé

P < Parchi

Poid app < 0

Flotte



P

PArch

Lors de son immersion, un plongeur va purger son gilet et vider ses poumons réduisant ainsi son volume et par conséquent son poids apparentLe Le lestagelestage va venir s’ajouter va venir s’ajouter afin d’augmenter le poids afin d’augmenter le poids réel.réel.



Le changement d’épaisseur Le changement d’épaisseur de la combinaison va faire de la combinaison va faire varier le volume, il faudra varier le volume, il faudra donc corriger son lestage donc corriger son lestage en conséquence.en conséquence.

Attention : Le volume du Attention : Le volume du parachute une fois gonflé va parachute une fois gonflé va augmenter la poussée augmenter la poussée d’Archimède.d’Archimède.

Plus l’eau est salée, plus le Plus l’eau est salée, plus le poids apparent est faible, poids apparent est faible, adaptez votre lestage.adaptez votre lestage.



Au fond, la pression comprime l’air du gilet et écrase la combinaison diminuant ainsi leur volume et par conséquent la poussée d’Archimède résultante.

Notre poids apparent est donc plus important au fond et notre lestage y est donc surdimensionné voire superflu ce qui explique la nécessité de s’équilibrer à nouveau dès que l’on descend.



Résumé

Poids apparent = Poids réel – P. Archimède

Poids apparent > 0 Je coule !

Poids apparent < 0 Je flotte !

Poids apparent = 0 Je suis équilibré !


Exercice 1Exercice 1

Mon phare de plongée mesure Mon phare de plongée mesure 30cm30cm. .

Quelle taille semblera t-il faire sous Quelle taille semblera t-il faire sous l’eau ?l’eau ?

30cm x 4 / 3 = 120 / 3 =30cm x 4 / 3 = 120 / 3 = 40cm40cm



Sous l’eau, j’aperçois un requin pèlerin Sous l’eau, j’aperçois un requin pèlerin qui me semble mesurer qui me semble mesurer 4m4m. Quelle est sa . Quelle est sa taille réelle ?taille réelle ?

4m x 3 / 4 = 12 / 4 =4m x 3 / 4 = 12 / 4 = 3m 3m



Je rejoins le mouillage que j’aperçois à Je rejoins le mouillage que j’aperçois à 6 6 mm de moi. de moi.

Quelle est la distance réelle ?Quelle est la distance réelle ?

6 m x 4 / 3 = 24 / 3 =6 m x 4 / 3 = 24 / 3 = 8 m 8 m



Mon parachute à un bout de Mon parachute à un bout de 12 m12 m de long de long à l’extrémité duquel est accroché un petit à l’extrémité duquel est accroché un petit plomb.plomb.

Si je regarde mon plomb sous l’eau une Si je regarde mon plomb sous l’eau une fois le bout déroulé, combien de mètres fois le bout déroulé, combien de mètres me séparant de ce dernier vais-je me séparant de ce dernier vais-je percevoir ?percevoir ?

12m x 3 / 4 = 36 / 4 =12m x 3 / 4 = 36 / 4 = 9 m 9 m



Un plongeur tout équipé à un poids réel Un plongeur tout équipé à un poids réel de de 95kg 95kg pour un volume total de 100 pour un volume total de 100 litres.litres.

Quel sera son poids apparent ?Quel sera son poids apparent ?

Comment sera sa flottabilité ?Comment sera sa flottabilité ?P réel = 95 KgP réel = 95 Kg

Parch = Parch = 100 kg100 kg

Poids apparent = 95 – 100 = Poids apparent = 95 – 100 = -5 -5 kgkg

Poids apparent < 0 donc Poids apparent < 0 donc il il flotteflotte



On largue un bloc de secours d’un poids On largue un bloc de secours d’un poids réel de réel de 14,5 kg14,5 kg dont le volume extérieur dont le volume extérieur est de est de 13,5 l13,5 l..

On accroche ce bloc à un bout avec une On accroche ce bloc à un bout avec une bouée à l’autre extrémité.bouée à l’autre extrémité.

Quel doit être le volume minimum de la Quel doit être le volume minimum de la bouée si l’on veut que l’ensemble ne coule bouée si l’on veut que l’ensemble ne coule pas au fond ?pas au fond ?On souhaite donc avoir:On souhaite donc avoir:

Poids apparent Bloc < 0Poids apparent Bloc < 0

P app = 14,5 – 13,5 = 1kgP app = 14,5 – 13,5 = 1kg

La bouée doit donc avoir un La bouée doit donc avoir un volume > volume > 1l1l



Lors d’une plongée en carrière une Lors d’une plongée en carrière une palanquée entend une explosion palanquée entend une explosion consécutive à un tir de mine dans une consécutive à un tir de mine dans une autre carrière distante de quelques autre carrière distante de quelques kilomètres. Les plongeurs ont entendu kilomètres. Les plongeurs ont entendu l’explosion l’explosion 2 secondes2 secondes après le tir. après le tir.

La sécurité de surface a-t-elle entendu le La sécurité de surface a-t-elle entendu le tir avant les plongeurs ? Au bout de tir avant les plongeurs ? Au bout de combien de seconde l’ont il entendu ?combien de seconde l’ont il entendu ?Les plongeurs ont entendu le tir avant la Les plongeurs ont entendu le tir avant la surfacesurface

La sécu surface à entendu le son : La sécu surface à entendu le son : 4,5 * 2 = 9 secondes après le tir.4,5 * 2 = 9 secondes après le tir.


MariotteMariotte

Contrairement aux liquides, les Contrairement aux liquides, les gaz sont quant à eux gaz sont quant à eux compressibles.compressibles.

En plongée, tous les volumes En plongée, tous les volumes gazeux vont varier en fonction gazeux vont varier en fonction de la pression et par conséquent de la pression et par conséquent de la profondeur.de la profondeur.


MariotteMariotte

22

55

44

11

33V / 5V / 5

V / 4V / 4

V / 3V / 3

V / 2V / 2BaBarrVV

P x V = CteP x V = Cte

P x 2P x 2 V / 2V / 2P x 3P x 3 V / 3V / 3P x 4P x 4 V / 4V / 4P x 5P x 5 V / 5V / 5P x nP x n V / nV / n

P1xV1 = P2xV2P1xV1 = P2xV2


MariotteMariotte

10m

20m

30m

40m

0m

Pabs = 1b Vol = 12 lPabs = 1b Vol = 12 l




Pabs = 5b Vol = 2,4 lPabs = 5b Vol = 2,4 l


MariotteMariotte

Résumé

Le volume varie inversement de la Le volume varie inversement de la pression qui lui est appliquée et par pression qui lui est appliquée et par

conséquent de la profondeur.conséquent de la profondeur.

Loi de MariotteLoi de Mariotte

P1 x V1 = P2 x V2 = ConstanteP1 x V1 = P2 x V2 = Constante

AttentionAttention : De 0 à 10 m nous avons la : De 0 à 10 m nous avons la plus grande variation des volumes plus grande variation des volumes

( 100 % )( 100 % )


Mariotte calcul Mariotte calcul d’autonomied’autonomie

En En surfacesurface, combien de litre d’air , combien de litre d’air contient un bloc de contient un bloc de 12 l12 l gonflé à gonflé à 200 200

barbar ? ?

Appliquons la formule Appliquons la formule P1 x V1 = P2 x V2P1 x V1 = P2 x V2

200 b x 12 l = 1 b x V2 200 b x 12 l = 1 b x V2

V2 = ( 200 x 12 ) / 1V2 = ( 200 x 12 ) / 1

V2 = 2400 l à 1 barV2 = 2400 l à 1 bar

Pabs Pabs à 0mà 0m



A A 20 m20 m, combien de litre d’air , combien de litre d’air contient un bloc de contient un bloc de 12 l12 l gonflé à gonflé à

200 bar200 bar ? ?


200 b x 12 l = 3 b x V2 200 b x 12 l = 3 b x V2

V2 = (200 x 12) / 3V2 = (200 x 12) / 3

V2 = 800 l à 3 barV2 = 800 l à 3 bar

Pabs Pabs à à

20m20m



A A 40 m40 m, combien de litre d’air , combien de litre d’air contient un bloc de contient un bloc de 12 l12 l gonflé à gonflé à

200 bar200 bar ? ?


200 b x 12 l = 5 b x V2 200 b x 12 l = 5 b x V2

V2 = 200 / 5 x 12V2 = 200 / 5 x 12

V2 = 480 l à 5 barV2 = 480 l à 5 bar

Pabs Pabs à à

40m40m


Mariotte et calcul Mariotte et calcul d’autonomied’autonomie

Un plongeur consomme en Un plongeur consomme en moyenne moyenne 20 litres20 litres par par minute. minute.

En surface avec un bloc de 12 l En surface avec un bloc de 12 l gonflé à 200 b notre plongeur gonflé à 200 b notre plongeur a donc à sa disposition : a donc à sa disposition :

12 x 200 soit 2400 l12 x 200 soit 2400 l..

A 20 l/min ilA 20 l/min il peut donc respirer sur peut donc respirer sur son détendeur pendant une durée son détendeur pendant une durée égale à :égale à :

2400 / 20 = 2400 / 20 = 120 minutes120 minutes


A 20 m quelle sera la quantité d’air A 20 m quelle sera la quantité d’air disponible avec un bloc de 12 l à 200 disponible avec un bloc de 12 l à 200 b ? b ?

P1 x V1 = P2 x V2P1 x V1 = P2 x V2

200 x 12 = 3 x V2200 x 12 = 3 x V2

V2 = 200 x 12 / 3 = 800 lV2 = 200 x 12 / 3 = 800 l


A 20 l/min ilA 20 l/min il peut donc respirer sur peut donc respirer sur son détendeur pendant une durée son détendeur pendant une durée égale à :égale à :

800 / 20 = 800 / 20 = 40 minutes40 minutes

Pabs Pabs à à

20m20m


A 40 m quelle sera la quantité d’air A 40 m quelle sera la quantité d’air disponible avec un bloc de 12 l à 200 disponible avec un bloc de 12 l à 200 b ? b ?

P1 x V1 = P2 x V2P1 x V1 = P2 x V2

200 x 12 = 5 x V2200 x 12 = 5 x V2

V2 = 200 / 5 x 12 = 480 lV2 = 200 / 5 x 12 = 480 l


A 20 l/min il peut donc respirer sur A 20 l/min il peut donc respirer sur son détendeur pendant une durée son détendeur pendant une durée égale à :égale à :

480 / 20 = 480 / 20 = 24 minutes24 minutes

Pabs Pabs à à

40m40m


A 40 m quelle sera la quantité d’air A 40 m quelle sera la quantité d’air disponible avec un bloc de 12 l à 200 b disponible avec un bloc de 12 l à 200 b et une réserve de 50 b ? et une réserve de 50 b ?

P1 x V1 = P2 x V2P1 x V1 = P2 x V2

( 200 – 50 ) x 12 = 5 x V2( 200 – 50 ) x 12 = 5 x V2

V2 = 150 / 5 x 12 = 360 lV2 = 150 / 5 x 12 = 360 l


A 20 l/min il peut donc respirer sur A 20 l/min il peut donc respirer sur son détendeur pendant une durée son détendeur pendant une durée égale à :égale à :

360 / 20 = 360 / 20 = 18 minutes18 minutes

Pabs Pabs à à

40m40m



Résumé

AutonomiAutonomiee ==

( P. Bloc – Rés ( P. Bloc – Rés ))ConsommatConsommationion

x x Vol. Vol. BlocBlocx x P.absolueP.absolue

L’autonomie en air L’autonomie en air diminuediminue avec avec la la profondeurprofondeur..


Exercice 8Exercice 8Un litre d’air pèse environ 1,3 gUn litre d’air pèse environ 1,3 g

Un bloc de 12 l à 200 b contient 12 x 200 Un bloc de 12 l à 200 b contient 12 x 200 soit 2400 l.soit 2400 l.

Un bloc plein a donc 2400 x 1,3 = 3,12 Kg Un bloc plein a donc 2400 x 1,3 = 3,12 Kg d’air.d’air.

Calculez le lestage manquant en fin de Calculez le lestage manquant en fin de plongée lorsque le bloc ne contient plus plongée lorsque le bloc ne contient plus que 50 b.que 50 b.En fin de de plongée il reste 50 x 12 = 600 En fin de de plongée il reste 50 x 12 = 600

l l pour un poids de 600 x 1,3 g = 780 g pour un poids de 600 x 1,3 g = 780 g 3,12 – 0,78 = 2,34 kg 3,12 – 0,78 = 2,34 kg

Il manque donc 2,34 kg pour Il manque donc 2,34 kg pour compenser le poids de l’air consommé.compenser le poids de l’air consommé.



Une équipe archéologique souhaite Une équipe archéologique souhaite remonter une caisse de porcelaine d’une remonter une caisse de porcelaine d’une épave coulée sur un fond de 40 m.épave coulée sur un fond de 40 m.

La caisse pèse 100 kg pour un volume de La caisse pèse 100 kg pour un volume de 80 l.80 l.

Un plongeur met 18 l d’air dans un Un plongeur met 18 l d’air dans un parachute de levage pour l’aider à parachute de levage pour l’aider à remonter la caisse.remonter la caisse.

A partir de quelle profondeur le A partir de quelle profondeur le parachute sera-t-il assez gonflé pour parachute sera-t-il assez gonflé pour remonter à lui seul la caisse ?remonter à lui seul la caisse ?



Poids apparent de la caisse : 100 – 80 = Poids apparent de la caisse : 100 – 80 = 20 kg20 kg

La pression absolue à 40 m est de 5 bLa pression absolue à 40 m est de 5 b

Le parachute ne contient que 18 l, Le parachute ne contient que 18 l, calculons la profondeur à laquelle il calculons la profondeur à laquelle il

contiendra 20 l :contiendra 20 l :

P1 x V1 = P2 x V2P1 x V1 = P2 x V2

5 x 18 = P2 x 205 x 18 = P2 x 20

P2 = 90 / 20 =P2 = 90 / 20 = 4,5 b 4,5 b

4,5 b correspond à une profondeur de 35 4,5 b correspond à une profondeur de 35 mm


Saturation/DésaturationSaturation/Désaturation

La quantité d’azote (N2) dissoute La quantité d’azote (N2) dissoute à saturation dans notre organisme à saturation dans notre organisme est proportionnelle à la est proportionnelle à la pression pression

ambianteambiante..

L’organisme du plongeur est L’organisme du plongeur est saturésaturé lorsque qu’il ne peut plus assimiler lorsque qu’il ne peut plus assimiler

d’Azote.d’Azote.

Les gaz se déplacent toujours d’une Les gaz se déplacent toujours d’une concentration forte vers une faible concentration forte vers une faible

concentration.concentration.


Saturation / DésaturationSaturation / Désaturation

Contrairement à l’O2 et au Contrairement à l’O2 et au CO2, L’Azote n’est pas combiné CO2, L’Azote n’est pas combiné lors des échanges gazeux, il se lors des échanges gazeux, il se contente d’être stocké par contente d’être stocké par l’organismel’organisme

Au cours de la plongée, les Au cours de la plongée, les tissus vont tendre à se tissus vont tendre à se saturer en azote saturer en azote proportionnellement à la proportionnellement à la pression ambiante.pression ambiante.



Lors de la remontée, la Lors de la remontée, la pression diminuant, pression diminuant, l’organisme va être l’organisme va être sursaturésursaturé. . Il va donc évacuer l’azote en Il va donc évacuer l’azote en surplus.surplus.

La vitesse de remontée doit La vitesse de remontée doit permettre l’évacuation de permettre l’évacuation de l’azote sans que la l’azote sans que la sursaturationsursaturation n’atteigne un n’atteigne un seuil critiqueseuil critique pour le plongeur. pour le plongeur.


Saturation/DésaturationSaturation/Désaturation


Dalton, pression partielleDalton, pression partielle L’air est composé de :L’air est composé de :

79,00 % d’azote (N2) 20,90 % d’oxygène (O2) 0,03 % de gaz carbonique (CO2) 0,07 % de gaz rares

Par simplification des calculs, Par simplification des calculs, admettons :admettons :

80 % d’azote (N2)20 % d’oxygène (O2)

Ces différents gaz auront une action sur l’organisme suivant la pression à laquelle ils sont respirés.


Dalton, pression partielleDalton, pression partielle John DALTON (1766 – 1844) a formulé en 1801 la loi

d’addition des pressions partielles dans les mélanges gazeux

Dalton a précisé quelques phénomènes Dalton a précisé quelques phénomènes observés dans la vie de tous les jours tels observés dans la vie de tous les jours tels que :que :

La présence d'un gaz nocif dans l'air que l'on respire peut être soit inoffensif, soit provoquer des malaises, ou même être fatale. Tout dépend de la quantité de gaz qui s'y trouve. Le fait qu'il soit mélangé à un autre gaz n'empêche pas ses effets. Un gaz exerce sa propre action comme si il était

seul


Dalton, pression partielleDalton, pression partielle

Lorsque vous laissez échapper une petite quantité de gaz de votre gazinière, l'odeur tend à envahir toutes les pièces. Mais plus le gaz se répand, et moins son odeur est sensible car il se dilue dans une quantité d'air de plus en plus grande

Le gaz envahit tout l'espace qu'il lui Le gaz envahit tout l'espace qu'il lui est offert, mais plus l'espace est large, est offert, mais plus l'espace est large,

plus la concentration est faibleplus la concentration est faible



La pression n’a pas changée, elle est toujours de 1 bar, mais le mélange mesuré dans chaque récipient : 50% O2 et 50% N2

On en déduit : la pression de chaque gaz représente 50% de la pression totale

On dit que : La pression partielle de O2 : 50% x 1 bar = 0,5b ou : PpO2

= 0.5b La pression partielle de N2 : 50% x 1 bar = 0,5b ou : PpN2

= 0.5b

O2 N2

1 litre à 1bar 1 litre à 1 bar

Fermé

O2 N2

O2/N2O2/N2

Ouvert

O2/N2 O2/N2

1 litre à 1bar 1 litre à 1 bar


Dalton, pression partielleDalton, pression partielleA température donnée, la pression d’un mélange gazeux est égale à la somme des pressions qu’auraient chacun de ces gaz s’ils occupaient seuls le volume total.

Pt = P1 + P2 + P3 +…

La pression partielle d’un gaz dans un mélange est obtenue par la formule :Pp gaz d’un mélange = Pabs mélange x % du gaz dans le mélange.

Pp = Pabs x ( X / 100 )



Dans notre vie de tous les jours :Dans notre vie de tous les jours :

L’air respiré est à 1bar, il y a : L’air respiré est à 1bar, il y a : (80% N2 et 20% O2)(80% N2 et 20% O2)

Calculez les pressions partielles .Calculez les pressions partielles .

PpN2 = 1 x 0,80 = PpN2 = 1 x 0,80 = 0,80b0,80b Azote Azote

PpO2 = 1 x 0,20 = PpO2 = 1 x 0,20 = 0,20b0,20b Oxygène OxygèneOn vérifie bien : Pabs = (somme des Pp) On vérifie bien : Pabs = (somme des Pp)

0,80 + 0.20 = 1b0,80 + 0.20 = 1b



En plongée à 40m calcul des En plongée à 40m calcul des pressions partielles respirées pressions partielles respirées pour un mélange d’air pour un mélange d’air comprimé :comprimé :A 40m Pression Absolue = 5bA 40m Pression Absolue = 5b

PpN2 = 5 x 0,80 = PpN2 = 5 x 0,80 = 4,00b4,00b

PpO2 = 5 x 0,20 = PpO2 = 5 x 0,20 = 1,00b1,00b

On vérifie bien : Pabs = PpN2 + PpO2 On vérifie bien : Pabs = PpN2 + PpO2 4,00 + 1,00 = 5b4,00 + 1,00 = 5b



Sachant que la Pp maxi Sachant que la Pp maxi admissible de l’O2 est de admissible de l’O2 est de 1,6b1,6b, , calculer la profondeur maxi calculer la profondeur maxi pour une plongée à l’O2 pur.pour une plongée à l’O2 pur.Pp O2 maxi = 1,6 bPp O2 maxi = 1,6 b

Mélange à 100% O2Mélange à 100% O2

Pabs x 100/100 = 1,6Pabs x 100/100 = 1,6

Pabs = 1,6 bPabs = 1,6 b

Pabs 1,6 à 6m (Pabs 1,6 à 6m (Limite de mélange O2 Limite de mélange O2 purpur))



Sachant que la Pp maxi Sachant que la Pp maxi admissible de l’O2 est de admissible de l’O2 est de 1,6 b1,6 b, , calculer la profondeur maxi calculer la profondeur maxi pour une plongée à l’air.pour une plongée à l’air.Pp O2 maxi = 1,6 bPp O2 maxi = 1,6 b

Mélange à 20% O2Mélange à 20% O2

Pabs x 20/100 = 1,6Pabs x 20/100 = 1,6

Pabs = 1,6 x 100/20 = 8 bPabs = 1,6 x 100/20 = 8 b

On a une Pabs = 8b à 70m (On a une Pabs = 8b à 70m (Limite de Limite de l’airl’air))

physique ( niveau 2 ) jean-luc largeau [email protected]

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