Formation PLG 1 Compressibilité des gaz Compressibilité des gaz Introduction Mise en évidence Loi...

Formation PLG 1Formation PLG 1Compressibilité des gazCompressibilité des gaz

Compressibilité des gazCompressibilité des gaz

Introduction Mise en évidence

Loi de Boyle - Mariotte.Influence de la température

Applications en plongée.


Introduction Introduction Boyle et Mariotte

Mise en évidence de la compressibilité

des gaz

Respiration du plongeur sous l ’eau

Accidents mécaniques

Gonflage des bouteilles


IntroductionIntroduction Les gaz

La Variation d ’un volume initial de gaz

Entraîne une variation

P V T°


Mise en évidence Mise en évidence De la pompe à vélo


Mise en évidence Mise en évidence Du ballon

P x V = P x V = CC

SurfaceSurface

(1 bar)(1 bar)1 x 12 = 121 x 12 = 12

2 x 6 = 122 x 6 = 12 10 m10 m

(2 bar)(2 bar)

3 x 4 = 123 x 4 = 12 20 m20 m

(3 bar)(3 bar)


Loi de Boyle-MariotteLoi 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.

PP11 x V x V11 = P = P

22 x V x V22 = Constante = Constante


Influence de la Influence de la températuretempérature

Equation des gaz parfaits

L'équation des gaz parfaits s'écrit

P V = n R 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

ou P V = n R = Constante T


Loi de CharlesLoi de CharlesDilatation gazeuse à volume constant

A volume constant, la pression A volume constant, la pression d'un gaz est proportionnelle à sa d'un gaz est proportionnelle à sa

température absolue.température absolue.

D’après la loi des gaz parfait P x VP x V

TT== constanteconstante

P1 x V1P1 x V1 P2 x V2P2 x V2

T1T1 T2T2==

XX XX P1P1 P2P2

T1T1 T2T2==


Loi de Gay-LussacLoi de Gay-LussacDilatation gazeuse à pression constant

A pression constant, le volume A pression constant, le volume occupé par un gaz est proportionnelle occupé par un gaz est proportionnelle

à sa température absolue.à sa température absolue.

D’après la loi des gaz parfaitP x VP x V

TT== constanteconstante

P1 x V1P1 x V1 P2 x V2P2 x V2

T1T1 T2T2==

XX XX V1V1 V2V2

T1T1 T2T2==


Compressibilité des gazCompressibilité des gazLes lois fondamentales

La température est constante

BOYLES MARIOTTE

Variation des volumes gazeux

en plongée

La température varie

CHARLES

Gonflage des bouteillesde plongée

Gay LUSSAC


Relevage et la stabilisation

Applications en plongéeApplications en plongée

POUR LE PLONGEUR

Consommation d’air Accidents de plongée


Applications en plongéeApplications en plongée

POUR LE MATERIEL

Utilisation des compresseur Gonflage des blocs


Consommation du plongeurConsommation du plongeur

X 2X 2


Calcul de la consommationCalcul de la consommation

Volumes ramenés à la pression de surface

Méthode N°1Méthode N°1

X 3

200 x 12 = 2400 l2400

45

= 53

AutonomieAutonomieThéoriqueThéorique53 minutes53 minutes


Calcul de la consommationCalcul de la consommationVolumes ramenés à la pression au fond

Méthode N°2Méthode N°2

X 3 200 x 12 = 2400 l

AutonomieAutonomieThéoriqueThéorique53 minutes53 minutes

2 400

20 m3 bars

3= 800 l

80015

= 53


La stabilisationLa stabilisation

le volume d’air le volume d’air dans son gilet va dans son gilet va varier en varier en fonction de la fonction de la profondeurprofondeur

Pour se Pour se stabiliserstabiliser

il devra donc il devra donc gonfler ou gonfler ou purger son purger son

giletgilet


Le relevage Le relevage

En fonction de la En fonction de la profondeur le profondeur le volume d’air pour volume d’air pour remonter l’objet remonter l’objet sera différentsera différent


Les accidentsLes accidentsÀ la descente

Augmentation de la pression

Accidents mécaniques

Diminution des volumes

Début du processus de saturation


Les accidentsLes accidentsÀ la remontée

Diminution de la pression

Accidents mécaniquesde la remontée

Augmentation des volumes

Début du processusd ’accident de décompression


Gonflage des blocsGonflage des blocsPression des bouteilles après refroidissement

??

Hausse de températureaprès le gonflage


Gonflage des blocsGonflage des blocsPression après équilibrage

P1 x V1 = P2 x V2

480 litres

2700 litres

Soit 3180 litrescomprimésdans unvolumede 27 litres(12 + 15 )

(12 x 40) + (15 x 180) = (12 + 15) x P(12 x 40) + (15 x 180) = (12 + 15) x P22

PP22 = =(12 x 40) + (15 x 180)(12 x 40) + (15 x 180)

(12 + 15)(12 + 15)

PP22 = =480 + 2700480 + 2700

2727==

2727= 117 = 117 barsbars

31803180


Gonflage des blocsGonflage des blocsPar bouteilles tampons

Bouteilles tamponsBouteilles tampons

PRESENTATIOPRESENTATIONN


PHASE 1PHASE 1

1.Tampons fermés, ouverture des robinets 1.Tampons fermés, ouverture des robinets AA et mise en équilibre et mise en équilibre

(12 x 30) + (15 x 50)(12 x 30) + (15 x 50) = = 11101110 = 41 = 41 (12 + 15) 27(12 + 15) 27

Equilibre des 2 bouteilles à 41 bars chacune.Equilibre des 2 bouteilles à 41 bars chacune.


PHASE 2PHASE 2

2. Ouverture du tampon ayant le moins de pression disponible (tampon 1)2. Ouverture du tampon ayant le moins de pression disponible (tampon 1)

(12 x41) + (15 x 41) +(50 x 220)(12 x41) + (15 x 41) +(50 x 220) = = 1210712107 = 157 = 157 (12 + 15 + 50) 77(12 + 15 + 50) 77

Equilibre à 157 bars, fermeture du tampon 1.Equilibre à 157 bars, fermeture du tampon 1.


PHASE 3PHASE 3

33 . .Ouverture du tampon n° 2 Ouverture du tampon n° 2 pour compléterpour compléter

(12 x 157) + (15 x 157) +(50 x 270)(12 x 157) + (15 x 157) +(50 x 270) = = 1773917739 = 230 = 230 (12 + 15 + 50) 77(12 + 15 + 50) 77C’est trop, il faut nous arrêter à 200 bars. Pour cela,C’est trop, il faut nous arrêter à 200 bars. Pour cela,il suffit d’ajouter 43 bars dans chaque bouteille, soitil suffit d’ajouter 43 bars dans chaque bouteille, soit(12 x 43) + (15 x 43 ) = 1161 litres à retirer du tampon n°2(12 x 43) + (15 x 43 ) = 1161 litres à retirer du tampon n°2


PHASE 4PHASE 4

4. Pression dans le tampon n° 2 4. Pression dans le tampon n° 2

(50 x 270) - 1161(50 x 270) - 1161 = 246 bars = 246 bars 50 50

Dés que la pression atteint 200 bars, il suffit de fermer les robinets.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.Il reste 157 bars dans le tampons n°1 et 246 bars dans le tampon n°2.


Utilisation d’un compresseurUtilisation d’un compresseurCalcul du temps de fonctionnement

Bouteilles tamponsBouteilles tampons3 x 50 x 300 = 45 000 litres3 x 50 x 300 = 45 000 litres

45 000 litres 45 000 litres = 2,25 heures (soit 2h15 = 2,25 heures (soit 2h15 minutes) minutes) 20 000 litres / heure20 000 litres / heure

1 m1 m33 = 1000 dm = 1000 dm3 3 = 1000 litres= 1000 litres20 m20 m33 = 20 000 litres = 20 000 litres


Calcul des heures et minutesCalcul des heures et minutes

1,25 heures 1,25 heures =?=?

1 heure et 25 centièmes d’heures1 heure et 25 centièmes d’heures

1 heure + 1 heure + 25 25 x 1 heure x 1 heure 100100

1 heure + 1 heure + 25 25 x 60 minutes x 60 minutes 100100

1 heure + 15 1 heure + 15 minutesminutes

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