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La totalité du gaz initialement dissout dans le liquide en est sorti. 3. 3 Ouverture de la bouteille après l'avoir secouée On secoue la bouteille juste avant de l'ouvrir. On a alors une mousse violente qui se forme, voir une éjection de bulle type geyser, entraînant avec elles une partie du liquide. 4 - La loi de Henry 4. 1 Enoncé litéral "A température constante et à saturation, la quantité de gaz dissout dans un liquide est proportionnelle à la pression partielle qu'exerce ce gaz sur le liquide. " 4. 2 Formule mathématique A l'équilibre, on a: Pp(gaz) = T(gaz) Pp(gaz) pression partielle du gaz exercée sur le liquide. T(gaz) quantité de gaz dissout dans le liquide, également appelée Tension du gaz dans le liquide. 4. 3 Les différents états de saturation 4. 3. 1 La saturation La saturation est la situation normale. C'est l'état du plongeur avant sa plongée, s'il n'a pas plongée depuis plus de 12 h. 4. 2 La sous-saturation Un gaz est en sous-saturation lorsque la pression partielle qu'il exerce sur un liquide est supérieure à la tension de ce gaz dans ce liquide.
A température donnée et à saturation, la quantité de gaz dissoute dans un liquide est proportionnelle à la pression du gaz au-dessus du liquide En pratique on parle de tension d'un gaz lorsqu'on sera en phase dissoute dans un liquide, et de pression partielle d'un gaz dans un mélange lorsqu'on sera en phase gazeuse. Vous avez compris? alors mettons un peu en application: Pour la préparation du niveau II & III, la connaissance de l'utilisation des tables de plongée est indispensable et est aussi une conséquence direct de la loi de Henry: Plongée simple / Plongée consécutive / Plongée successive. Pour le niveau IV il faudra en plus maitriser le modèle de décompresion Haldamien.
m -3) - R la constante des gaz parfaits (8, 314 SI) - T la température (en K) Dans notre cas, on a le dioxygène (O 2) et le diazote (N 2) se sont dissous dans l'eau, donc: Vt = V(O 2) + V(N 2) Dans le corps humain, il n'y aurait eu que le volume de N 2 à prendre en compte car le dioxygène est consommé par l'organisme. D'après la loi de Dalton: P i = l i x P t - P t la pression totale (en Pa) - l i la proportion du gaz i (0, 21 pour l'O 2 et 0, 79 pour le N 2 dans l'air) D'où au final: Les constantes d'Henry du dioxygène et du diazote dans l'eau ont pour valeur: K(O 2)=7, 92. 10 4 -1 K(N 2)=1, 56. 10 5 -1 Source: P. Atkins, Physical chemistry, 8e edition, 2006 Je rappelle que: - T = 293 K soit 20°C - V(eau) = 125 mL Après application numérique et conversion d'unité, on trouve: V(P) = 2, 35 x P - 2, 35 - V(P) le volume d'air dégagé (en mL) Ce qui fait un écart de 12% pour la pente entre la théorie et l'expérimentation. C'est tout à fait honorable vu la précision des mesures.
L'évolution de la saturation ou désaturation d'un gaz dans un liquide Temps écoulé Taux de saturation T s 1 période 50% ou 1 2 périodes 50% + 25% = 75% ou 3 4 3 périodes 75% + 12, 5% = 87, 5% ou 7 8 4 périodes 87, 5% + 6, 25% = 93, 75% ou 15 16 5 périodes 93, 75% + 3, 125% = 96, 875% ou 31 32 6 périodes 98, 4375% ou 63 64 7 périodes 99, 21875% ou 127 128 soit quasiment 100% Il est à noter que: la saturation ou la désaturation n'est pas un phénomène instantané plus le temps passe et plus la saturation ou désaturation en gaz augmente ou inversement diminue. après l'écoulement de 7 périodes, le liquide a quasiment atteint son équilibre et ainsi sa nouvelle saturation en gaz. On appelle coefficient de saturation, noté C s, le rapport entre la tension de gaz dans le liquide et la pression absolue qui règne au-dessus du liquide. Il s'exprime par la formule suivante: Lors de la diminution de la pression absolue au-dessus du liquide, ce coefficient de saturation ne doit pas excéder un seuil, appelé seuil de sursaturation critique et noté S c, sous risque d'un dégazage anarchique du gaz dissout sous la forme de bulles.