Si zbatohet ligji i Boyle për zhytjet në skuba?

2024 Autor: Cyrus Reynolds | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-16 17:28

Një nga pasojat fantastike të regjistrimit në një kurs rekreativ të zhytjes në skuba është të jesh në gjendje të mësosh disa koncepte bazë të fizikës dhe t'i zbatosh ato në mjedisin nënujor. Ligji i Boyle është një nga këto koncepte.

Ligji i Boyle shpjegon se si vëllimi i një gazi ndryshon me presionin përreth. Shumë aspekte të fizikës dhe teorisë së zhytjes në skuba bëhen të qarta sapo të kuptoni këtë ligj të thjeshtë të gazit.

Ligji i Boyle është:

PV=c

Në këtë ekuacion, "P" përfaqëson presionin, "V" nënkupton vëllimin dhe "c" përfaqëson një numër konstant (fiks).

Nëse nuk jeni person i matematikës, kjo mund të tingëllojë konfuze. Por, mos u dëshpëroni. Ky ekuacion thotë se për një gaz të caktuar - siç është ajri në pajisjen e kompensimit të lëvizjes së një zhytësi skuba (BCD) - nëse shumëzoni presionin përreth gazit me vëllimin e gazit, gjithmonë do të përfundoni me të njëjtin numër.

Për shkak se përgjigja e ekuacionit nuk mund të ndryshojë (për këtë arsye quhet konstante), ne e dimë se nëse rrisim presionin rreth një gazi (P), vëllimi i gazit (V) duhet të bëhet më i vogël.. Në të kundërt, nëse ulim presionin rreth gazit, vëllimi i gazit do të bëhet më i madh. Kjo eshte! Ky është i gjithë ligji i Boyle.

Pothuajse. Tëvetëm aspekti tjetër i ligjit të Boyle që duhet të dini është se ligji zbatohet vetëm në një temperaturë konstante. Nëse rrit ose ul temperaturën e një gazi, ekuacioni nuk funksionon më.

Zbatimi i ligjit të Boyle

Ligji i Boyle përshkruan rolin e presionit të ujit në mjedisin e zhytjes. Ai zbatohet dhe ndikon në shumë aspekte të zhytjes në skuba. Merrni parasysh shembujt e mëposhtëm:

• Zbritje- Ndërsa një zhytës zbret, presioni i ujit rreth tij rritet, duke bërë që ajri në pajisjet dhe trupin e tij skuba të zërë një vëllim më të vogël (kompresë).
• Ngjitje- Ndërsa një zhytës ngjitet, presioni i ujit zvogëlohet, kështu që Ligji i Boyle thotë se ajri në pajisjen dhe trupin e tij zgjerohet për të zënë një vëllim më të madh.

Shumë nga rregullat dhe protokollet e sigurisë në zhytjen në skuba u krijuan për të ndihmuar një zhytës të kompensojë ngjeshjen dhe zgjerimin e ajrit për shkak të ndryshimeve në presionin e ujit. Për shembull, ngjeshja dhe zgjerimi i gazit çon në nevojën për të barazuar veshët, për të rregulluar BCD-në tuaj dhe për të bërë ndalesa sigurie.

Shembuj të ligjit të Boyle në mjedisin e zhytjes

Ata që kanë bërë zhytje në skuba kanë përjetuar ligjin e Boyle-it nga ana e parë. Për shembull:

• Ngjitje- Ndërsa një zhytës ngjitet, presioni i ujit rreth tij zvogëlohet dhe ajri në BCD-në e tij zgjerohet. Kjo është arsyeja pse ai duhet të lëshojë ajrin e tepërt nga BCD-ja e tij ndërsa ngjitet - përndryshe, ajri në zgjerim do të bëjë që ai të humbasë kontrollin e lëvizjes së tij.
• Zbritja - Ndërsa një zhytës zbret, presioni i ujit rreth tij rritet, duke ngjeshur ajrin nëveshët e tij. Ai duhet të barazojë presionin në veshët e tij për të shmangur dhimbjen dhe një dëmtim të mundshëm të veshit të quajtur barotrauma e veshit.

Rregullat e sigurisë së zhytjes në skuba që rrjedhin nga ligji i Boyle

Ligji i Boyle shpjegon disa nga rregullat më të rëndësishme të sigurisë në zhytjet në skuba.

Këtu janë dy shembuj:

1. Mos e mbani frymën nën ujë - Sipas organizatave të trajnimit të zhytjes, një zhytës nuk duhet të mbajë kurrë frymën e tij nën ujë, sepse nëse ai ngjitet (madje edhe disa këmbë) në një zonë Me presion më të vogël të ujit, ajri i bllokuar në mushkëritë e tij do të zgjerohet sipas ligjit të Boyle. Ajri në zgjerim mund të zgjasë mushkëritë e zhytësit dhe të çojë në barotraumë pulmonare. Sigurisht, kjo ndodh vetëm nëse ngjiteni duke mbajtur frymën dhe shumë organizata teknike të zhytjes e modifikojnë këtë rregull në "Mos e mbani frymën dhe ngjituni lart."
2. Ngjit ngadalë - Trupi i një zhytësi thith gazin e ngjeshur të azotit ndërsa ai zhytet. Ndërsa ai ngjitet në një thellësi me më pak presion uji, ky gaz azoti zgjerohet sipas ligjit të Boyle. Nëse një zhytës nuk ngjitet mjaft ngadalë që trupi i tij të eliminojë këtë gaz të azotit në zgjerim, ai mund të formojë flluska të vogla në gjakun dhe indet e tij dhe të shkaktojë sëmundje dekompresimi.

Pse një temperaturë konstante është e nevojshme për të përdorur Boyle's

Siç u përmend më lart, Ligji i Boyle-it zbatohet vetëm për gazrat në një temperaturë konstante. Ngrohja e një gazi e bën atë të zgjerohet dhe ftohja e një gazi shkakton ngjeshjen e tij.

Një zhytës mund të dëshmojë këtë fenomen kur zhyt një rezervuar të ngrohtë skuba në ujë më të ftohtë. Matës presionileximi i një rezervuari të ngrohtë do të bjerë kur rezervuari zhytet në ujë të ftohtë ndërsa gazi brenda rezervuarit ngjesh.

Gazet që po pësojnë një ndryshim të temperaturës, si dhe një ndryshim në thellësi, do të duhet të kenë ndryshimin në vëllimin e gazit për shkak të ndryshimit të temperaturës dhe ligji i thjeshtë i Boyle duhet të modifikohet për të llogaritur temperaturën.

Ligji i Boyle u mundëson zhytësve të parashikojnë se si do të sillet ajri gjatë një zhytjeje. Ky ligj i ndihmon zhytësit të kuptojnë arsyet e shumë udhëzimeve të sigurisë së zhytjes në skuba.