כיצד החוק של בויל חל על צלילה?

אחת ההשלכות הפנטסטיות של הרשמה לקורס צלילה פנאי היא היכולת ללמוד כמה מושגי פיזיקה בסיסיים וליישם אותם על הסביבה התת -מימית. החוק של בויל הוא אחד המושגים האלה.

החוק של בויל מסביר כיצד נפח הגז משתנה עם הסביבהלַחַץו היבטים רבים של פיזיקה צלילה ותורת הצלילה מתבהרים ברגע שאתה מבין את חוק הגז הפשוט הזה.

החוק של בויל הוא:

PV = ג

במשוואה זו, "P" מייצג לחץ, "V" מסמל נפח ו- "C" מייצג מספר קבוע (קבוע).

אם אינך אדם במתמטיקה, זה עשוי להישמע מבלבל. אבל, אל תתייאש. משוואה זו קובעת כי עבור גז נתון - כמו אוויר במכשיר מפצה הציפה של צולל צלילה (BCD) - אם תכפיל את הלחץ סביב הגז בנפח הגז, תמיד תסיים עם אותו מספר.

כי התשובה למשוואה לא יכולה להשתנות (זו הסיבה שהיא נקראת אקָבוּעַ), אנו יודעים שאם אנו מגדילים את הלחץ סביב גז (P), נפח הגז (V) חייב להיות קטן יותר. לעומת זאת, אם נקטין את הלחץ סביב הגז, נפח הגז יהפוך לגדול יותר. זהו זה! זה כל החוק של בויל.

כִּמעַט. ההיבט הנוסף היחיד בחוק של בויל שאתה צריך לדעת הוא שהחוק חל רק בטמפרטורה קבועה. אם אתה מגדיל או מוריד את הטמפרטורה של גז, המשוואה כבר לא עובדת.

החלת החוק של בויל

החוק של בויל מתאר את תפקיד לחץ המים בסביבת הצלילה. זה חל ומשפיע על היבטים רבים של צלילה. שקול את הדוגמאות הבאות:

• מוֹצָא- ככל שצולל יורד, לחץ המים סביבו גדל, וגורם לאוויר בציוד הגלגול שלו ובגופו לתפוס נפח קטן יותר (קומפרס).
• מַעֲלֶה- ככל שעולה צולל, לחץ המים יורד, כך שהחוק של בויל קובע כי האוויר בציודו ובגופו מתרחב לכיבוש נפח גדול יותר.

רבים מכללי הבטיחות והפרוטוקולים בצלילה של צלילה נוצרו כדי לעזור לצולל לפצות על דחיסה והרחבת אוויר עקב שינויים בלחץ המים. לדוגמה, הדחיסה וההתרחבות של הגז מובילים לצורך להשוות את האוזניים שלך, להתאים את ה- BCD שלך ולעשות עצירות בטיחות.

דוגמאות לחוק של בויל בסביבת הצלילה

מי שצולל צלילה חווה את חוק בויל ממקור ראשון. לְדוּגמָה:

• מַעֲלֶה- ככל שעולה צולל, לחץ המים סביבו יורד, והאוויר ב- BCD שלו מתרחב. זו הסיבה שהוא צריך לשחרר עודף אוויר מה- BCD שלו כשהוא עולה - אחרת, האוויר המתרחב יגרום לו לאבד שליטה על הציפה שלו.
• מוֹצָא- ככל שצולל יורד, לחץ המים סביבו גדל, דוחס את האוויר באוזניו. עליו להשוות את הלחץ באוזניו כדי להימנע מכאבים ופגיעה אפשרית באוזן הנקראת ברוטראומה באוזן.

צלילה כללי בטיחות צלילה הנגזרים מחוק בויל

החוק של בויל מסביר כמה מכללי הבטיחות החשובים ביותר בצלילה.

להלן שתי דוגמאות:

1. אל תעצור את נשימתך מתחת למים -על פי ארגוני אימוני צלילה, צולל לעולם לא צריך לעצור את נשימתו מתחת למים מכיוון שאם יעלה (אפילו כמה מטרים) לאזור של לחץ מים פחות, האוויר שנלכד בריאותיו יתרחב על פי חוק בויל. האוויר המתרחב יכול למתוח את ריאותיו של הצולל ולהוביל לברוטראומה ריאתית. כמובן, זה מתרחש רק אם אתה עולה בזמן שאתה עוצר את נשימתך, וארגוני צלילה טכניים רבים משנים את הכלל הזה כדי "אל תעצור את נשימתך ולעלות."
2. לעלות לאט -גופו של צולל סופג גז חנקן דחוס בזמן שהוא צולל. כשהוא עולה לעומק עם פחות לחץ מים, גז חנקן זה מתרחב על פי חוק בויל. אם צולל אינו עולה לאט לאט כדי שגופו יבטל את גז החנקן המתרחב הזה, הוא יכול ליצור בועות זעירות בדם וברקמותיו ולגרום לחולי דיכאון.

מדוע יש צורך בטמפרטורה קבועה לשימוש של בויל

כאמור, החוק של בויל חל רק על גזים בטמפרטורה קבועה. חימום גז גורם לו להתרחב, וקירור גז גורם לו לדחוס.

צולל יכול לחזות בתופעה זו כאשר הם משקיעים מיכל צלילה חם למים קרים יותר. קריאת מד הלחץ של מיכל חם תיפול כאשר המכל שקוע במים קרירים כאשר הגז בתוך המכל דחוס.

גזים שעוברים שינוי טמפרטורה, כמו גם שינוי עומק, יצטרכו לשינוי בנפח הגז בגלל שינוי הטמפרטורה, ויש לשנות את החוק הפשוט של בויל כדי להסביר את הטמפרטורה.

החוק של בויל מאפשר לצוללנים לצפות כיצד אוויר יתנהג במהלך צלילה. חוק זה מסייע לצוללנים להבין את הסיבות שמאחורי רבים מהנחיות הבטיחות של צלילה.