Бойл заңы аквалангқа қалай қолданылады?

2024 Автор: Cyrus Reynolds | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-02-08 12:08

Рекреациялық сүңгуір курсына жазылудың фантастикалық салдарының бірі - кейбір негізгі физика ұғымдарын меңгеру және оларды су астындағы ортада қолдану. Бойль заңы осы ұғымдардың бірі болып табылады.

Бойл заңы газ көлемінің қоршаған қысымға байланысты қалай өзгеретінін түсіндіреді. Осы қарапайым газ заңын түсінген кезде акваланг физикасы мен сүңгу теориясының көптеген аспектілері анық болады.

Бойл заңы:

PV=c

Бұл теңдеудегі «P» қысымды, «V» көлемді және «c» тұрақты (тұрақты) санды білдіреді.

Егер сіз математика маманы болмасаңыз, бұл түсініксіз болуы мүмкін. Бірақ, үмітіңізді үзбеңіз. Бұл теңдеу белгілі бір газ үшін (мысалы, аквалангтың қалтқылығын компенсатор құрылғысындағы (BCD) ауа) - газды қоршаған қысымды газ көлеміне көбейтсеңіз, әрқашан бірдей санға шығатынын айтады.

Теңдеудің жауабы өзгермейтіндіктен (оны тұрақты деп атайды), егер газды қоршап тұрған қысымды (P) арттырсақ, газ көлемі (V) кішірейетінін білеміз.. Керісінше, егер газды қоршап тұрған қысымды төмендетсек, газдың көлемі үлкен болады. Міне бітті! Бұл Бойлдың бүкіл заңы.

Дерлік. TheБойл заңының сіз білуіңіз керек басқа аспектісі - бұл заң тек тұрақты температурада қолданылады. Газдың температурасын арттырсаңыз немесе азайтсаңыз, теңдеу енді жұмыс істемейді.

Бойл заңын қолдану

Бойл заңы сүңгуір ортасындағы су қысымының рөлін сипаттайды. Ол аквалангпен жүзудің көптеген аспектілеріне қолданылады және әсер етеді. Келесі мысалдарды қарастырыңыз:

• Түсу- Сүңгуір төмен түскен сайын оның айналасындағы су қысымы артып, оның акваланг жабдығы мен денесінде ауа азырақ көлемді (сығымдау) алады.
• Көтерілу- Сүңгуір көтерілген сайын су қысымы төмендейді, сондықтан Бойль заңы оның берілістері мен денесіндегі ауа үлкен көлемді алу үшін кеңейетінін айтады.

Сүңгуірдегі көптеген қауіпсіздік ережелері мен хаттамалары сүңгуірге су қысымының өзгеруіне байланысты ауаның қысылуы мен кеңеюін өтеуге көмектесу үшін жасалған. Мысалы, газдың қысылуы мен кеңеюі құлақтарыңызды теңестіру, BCD реттеу және қауіпсіздікті тоқтату қажеттігін тудырады.

Сүңгуір ортасындағы Бойл заңының мысалдары

Аквалангпен жүзумен айналысқандар Бойль заңын бірінші рет бастан кешірді. Мысалы:

• Көтерілу- Сүңгуір көтерілген сайын оның айналасындағы су қысымы төмендейді және оның БҚД-дағы ауа кеңейеді. Сондықтан ол жоғары көтерілген кезде BCD-ден артық ауаны шығаруы керек - әйтпесе кеңейген ауа оның қалтқылығын бақылауды жоғалтады.
• Түсу - Сүңгуір төмен түскен сайын оның айналасындағы су қысымы артып, ауаны қысады.оның құлағы. Ауырсынуды және құлақ баротравмасы деп аталатын ықтимал құлақ жарақатын болдырмау үшін ол құлағының қысымын теңестіруі керек.

Бойл заңынан алынған аквалангқа сүңгудің қауіпсіздік ережелері

Бойл заңы аквалангпен сүңгудегі ең маңызды қауіпсіздік ережелерін түсіндіреді.

Міне екі мысал:

1. Су астында деміңізді ұстамаңыз - Сүңгуір жаттығулары бойынша ұйымдардың айтуынша, сүңгуір ешқашан су астында тынысын ұстамауы керек, өйткені егер ол бір аймаққа көтерілсе (тіпті бірнеше фут) болса. Су қысымы азырақ болса, оның өкпесіндегі ауа Бойль заңына сәйкес кеңейеді. Кеңейетін ауа сүңгуірдің өкпесін созып, өкпенің баротраумасына әкелуі мүмкін. Әрине, бұл сіз деміңізді ұстап тұрып көтерілген кезде ғана орын алады және көптеген техникалық дайвинг ұйымдары бұл ережені "Деміңізді ұстамаңыз және жоғары көтерілмеңіз" деп өзгертеді.
2. Баяу көтерілу - Сүңгуір сүңгуір кезінде сығылған азот газын сіңіреді. Ол су қысымы азырақ тереңдікке көтерілгенде, бұл азот газы Бойл заңына сәйкес кеңейеді. Егер сүңгуір кеңейетін азот газын жою үшін денесі баяу көтерілмесе, ол оның қаны мен тінінде кішкентай көпіршіктер жасап, декомпрессиялық ауруды тудыруы мүмкін.

Бойлдың температурасын пайдалану үшін неліктен тұрақты температура қажет

Жоғарыда айтылғандай, Бойл заңы тұрақты температурадағы газдарға ғана қолданылады. Газды қыздыру оның кеңеюіне, ал салқындату оның қысылуына әкеледі.

Сүңгуір жылы аквалангты суық суға батырған кезде бұл құбылыстың куәсі болуы мүмкін. МанометрЫстық резервуардың көрсеткіші резервуар салқын суға батырылған кезде төмендейді, өйткені резервуар ішіндегі газ қысылады.

Температураның өзгеруіне, сондай-ақ тереңдіктің өзгеруіне ұшырайтын газдар температураның өзгеруіне байланысты газ көлемінің өзгеруін есепке алуы керек және температураны есепке алу үшін Бойлдың қарапайым заңын өзгерту керек.

Бойл заңы сүңгуірлерге сүңгу кезінде ауаның қалай әрекет ететінін болжауға мүмкіндік береді. Бұл заң сүңгуірлерге аквалангпен сүңгудің көптеген қауіпсіздік нұсқауларының себебін түсінуге көмектеседі.