Kaip Boyle'o įstatymas taikomas nardymui?

2024 Autorius: Cyrus Reynolds | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-08 17:58

Viena iš fantastinių pasekmių užsiregistravus į pramoginio nardymo kursą yra galimybė išmokti kai kurių pagrindinių fizikos sąvokų ir pritaikyti jas povandeninėje aplinkoje. Boyle'o dėsnis yra viena iš šių sąvokų.

Boyle'o dėsnis paaiškina, kaip dujų tūris kinta priklausomai nuo aplinkos slėgio. Daugelis nardymo fizikos ir nardymo teorijos aspektų tampa aiškūs, kai suprantate šį paprastą dujų dėsnį.

Boyle'o dėsnis yra:

PV=c

Šioje lygtyje „P“reiškia slėgį, „V“reiškia tūrį, o „c“reiškia pastovų (fiksuotą) skaičių.

Jei nesate matematikos žmogus, tai gali atrodyti painu. Tačiau nenusiminkite. Ši lygtis teigia, kad tam tikroms dujoms, pvz., orui naro plūdrumo kompensavimo įrenginyje (BCD), padauginus dujų slėgį iš dujų tūrio, visada gausite tą patį skaičių.

Kadangi lygties atsakymas negali keistis (todėl ji vadinama konstanta), žinome, kad padidinus dujas supantį slėgį (P), dujų tūris (V) turi sumažėti. Ir atvirkščiai, jei sumažinsime dujas supantį slėgį, dujų tūris padidės. Viskas! Tai visas Boyle'o įstatymas.

Beveik. Thevienintelis Boyle'o dėsnio aspektas, kurį reikia žinoti, yra tai, kad įstatymas galioja tik esant pastoviai temperatūrai. Jei padidinsite arba sumažinsite dujų temperatūrą, lygtis nebeveiks.

Boyle'o įstatymo taikymas

Boyle'o dėsnis apibūdina vandens slėgio vaidmenį nardymo aplinkoje. Tai taikoma ir turi įtakos daugeliui nardymo aspektų. Apsvarstykite šiuos pavyzdžius:

• Nusileidimas- Kai naras leidžiasi žemyn, vandens slėgis aplink jį didėja, todėl oras jo akvalango įrangoje ir kūne užima mažesnį tūrį (suspaudžia).
• Pakilimas- Narui kylant, vandens slėgis mažėja, todėl Boyle'o dėsnis teigia, kad oras jo įrankyje ir kūne plečiasi, kad užimtų didesnį tūrį.

Daugelis nardymo su akvalangu saugos taisyklių ir protokolų buvo sukurti siekiant padėti narui kompensuoti oro susispaudimą ir išsiplėtimą dėl vandens slėgio pokyčių. Pavyzdžiui, dėl dujų suspaudimo ir išsiplėtimo reikia išlyginti ausis, pakoreguoti BCD ir saugiai sustoti.

Boyle'o dėsnio pavyzdžiai nardymo aplinkoje

Tie, kurie nardo su akvalangu, Boyle'o dėsnį patyrė patys. Pavyzdžiui:

• Pakilimas- Kai naras kyla aukštyn, vandens slėgis aplink jį mažėja, o oras jo BCD plečiasi. Štai kodėl jis turi išleisti oro perteklių iš savo BCD kylant aukštyn – priešingu atveju besiplečiantis oras praras savo plūdrumo kontrolę.
• Nusileidimas – Kai naras leidžiasi žemyn, vandens slėgis aplink jį didėja, suspaudžiant orąjo ausis. Jis turi išlyginti slėgį ausyse, kad išvengtų skausmo ir galimo ausies pažeidimo, vadinamo ausies barotrauma.

Saugos nardymo taisyklės, išvestos iš Boyle'o įstatymo

Boyle'o įstatymas paaiškina kai kurias svarbiausias nardymo saugos taisykles.

Štai du pavyzdžiai:

Nr. esant mažesniam vandens slėgiui, jo plaučiuose įstrigęs oras išsiplės pagal Boilio dėsnį. Išsiplečiantis oras gali ištempti naro plaučius ir sukelti plaučių barotraumą. Žinoma, taip nutinka tik tada, kai kylate sulaikę kvėpavimą, o daugelis techninių nardymo organizacijų pakeičia šią taisyklę į „Nesulaikykite kvėpavimo ir kilkite aukštyn“.

Kilkite lėtai - Naro kūnas nardymo metu sugeria suslėgtas azoto dujas. Kai jis kyla į gylį su mažesniu vandens slėgiu, šios azoto dujos plečiasi pagal Boyle'o dėsnį. Jei naras nekyla pakankamai lėtai, kad jo kūnas pašalintų šias besiplečiančias azoto dujas, jo kraujyje ir audiniuose gali susidaryti mažyčiai burbuliukai ir sukelti dekompresinę ligą.

Kodėl reikalinga pastovi temperatūra, norint naudoti Boyle'ą

Kaip minėta, Boilio dėsnis taikomas tik pastovios temperatūros dujoms. Kaitinant dujas jos plečiasi, o aušinant dujas jos susispaudžia.

Naras gali būti šio reiškinio liudininkas, kai panardina šiltą akvalango baką į š altesnį vandenį. Slėgio matuoklisšilto bako rodmenys sumažės, kai bakas bus panardintas į vėsų vandenį, nes bako viduje esančios dujos suspaudžiamos.

Dujų, kurių temperatūra ir gylis keičiasi, dujų tūrio pokytis dėl temperatūros pokyčio turės būti pagrįstas, o paprastas Boyle'o įstatymas turi būti pakeistas, kad būtų atsižvelgta į temperatūrą.

Boyle'o dėsnis leidžia narams numatyti, kaip oras elgsis nardymo metu. Šis įstatymas padeda narams suprasti daugelio nardymo saugos gairių priežastis.