Physique : Compressibilité des gaz (avec flottabilité)

Transcription

1 Question 1 00PHY-MA-6-03(1) Une ancre en fonte est posée sur un fond de 30m, et occupe un volume de 5 litres. Un plongeur décide de la remonter en utilisant un parachute de 40l de volume et de poids apparent nul. D fonte = 8 1) Quel volume d'air minimum doit-on injecter dans le parachute pour faire décoller l'ancre? (3 points) 2) A quelle profondeur le parachute sera-t-il rempli d air? (3 points) 1) D= 8, V= 5 => Préel = 40 kg Parchi pour 5l : 5kg => Papp = 35 Kg => Vol Min = 35l à 4 b 2) Volume d air injecté dans le ballon : 35 x 4 = 140 L ; Pression à laquelle le ballon sera rempli : 140 : 40 = 3,5 b soit 25 mètres. Question 2 00PHY-MA-6-42(2) Vous découvrez au cours d une plongée à 40 mètres une ancre d un poids réel de 60 kg et d un volume de 10 dm3 que vous voulez remonter. Pour cela vous introduisez 40 litres d air dans un parachute de 60 litres. (On négligera le poids et la poussée d Archimède du parachute). 1) Que va-t-il se passer? Pourquoi? (2 points) 2) A partir de quelle profondeur pourrez-vous lâcher l ensemble (parachute et ancre)? (2 points) 3) Quel sera le volume d air dans le parachute arrivé en surface? (2 points) 1) Poids apparent de l ensemble (ancre parachute), après introduction des 40 litres d air : P app = P réel P archi = 60 ( ) = 10 kg 0 donc flottabilité négative, l ancre reste au fond. 2) Le poids apparent sera nul, lorsque le volume du parachute aura atteint = 50 litres P1 V1 = P2 V2 soit 5 x 40 = P2 x 50 P2 = 4 bars L équilibre sera donc atteint à 30 mètres. On pourra lâcher l ensemble dès que l on sera remonté de quelques centimètres. 3) Volume de l air en surface : 5 x 40 = 1 x V soit V = 200 litres!!! Le volume d air dans le parachute arrivé en surface sera de 60 litres, celui-ci ne pouvant pas contenir plus de 60 litres. Le surplus d air s échappera au cours de la remonté. 1

2 Question 3 00PHY-MA-6-84(2) Un plongeur équipé d une bouteille de 15 litres gonflée à 200 bars se trouve à une profondeur de 30 mètres pendant 18 minutes. Le temps de descente est négligé. a) Sachant qu il consomme 20 litres/minutes (air détendu à 1 bar en surface), quelle est la pression indiquée sur son manomètre à l issue des 18 min? On ne tiendra pas compte de la pression hydrostatique. (2 points) b) A ce moment là, il décide de remonter l ancre d un poids réel de 32 kilos et de densité 8. Il dispose d un parachute d un volume de 30 litres. Mais en même temps il veut limiter la diminution de pression du bloc à 5 bars. Quel volume d air (à la pression ambiante) peut-il introduire? (1 point) c) L ancre peut-elle décoller? Justifiez votre réponse. (1,5 point) d) Dans le cas négatif, à quelle profondeur doit-il l accompagner pour qu elle remonte seule? (1,5 point) a) 15 x 200 = 3000 L d air disponible ; consommation à 30 mètres: 80 L/ min. Consommation en18 mn 18 x 80= 1440L ; reste = 1560 L Pression bloc 1560:15 = 104 bars b) Il dispose de (5 x 15) / 4 = 18,75 L c) Volume de l ancre : 32 / 8 = 4 dm3 Poids app = 32-4 = 28 kg > 18,75 kg L ancre reste au fond. d) 4 x 18,75 = P2 x 28 soit P2 = 2,68 bars soit 16,80 m Question 4 00PHY-MA-6-92(1) Vous désirez gonfler un bi-bouteille d une capacité de 24 L d eau, sachant qu il y reste une pression de 20 bars. Vous disposez de 3 bouteilles tampons d un volume de 40L chacune gonflée à 200bar (au mano). 1) Le bi est mis en équilibre avec les 3 tampons en même temps. Quelle est la pression finale dans le bi? (2 points) 2) Le bi est mis équilibre avec les trois tampons successivement. Quelle est la pression finale dans le bi? (3 points) 3) Donnez votre conclusion quant aux méthodes d utilisation des tampons. (1 point) 1) (24L x 21b) + (3 x 40L x 201b) = (120l + 24l) x P finale = 144L x P finale P Finale = / 144 = 171 b donc 170 b au mano. Autre calcul : (24 x 20) + (3 x 4 x 200) = 144 x P 144 P = = P = 24480/144 = 170bar 2

3 2) 1er équilibrage : (24x20) + (200 x 40) P1 = = b 64 2ème équilibrage : (132.5 x 24) + (200 x 40) P2 = = b 64 3ème équilibrage : ( x 24) + (200 x 40) P3 = = bar au mano. 64 3) Il vaut mieux utiliser les tampons l'un après l'autre. Question 5 00PHY-MA-6-93(1) Un plongeur archéologue équipé d un bloc supplémentaire de 5 L de volume, gonflé à 200 bars et destiné au gonflage d un parachute, désire remonter un objet, de 245 kg de masse et de densité 5, reposant sur un fond de 30m à l aide d un ballon (Masse : 6 kg, d=2) Densité de l'eau : d = 1 Consommation du plongeur : 20L/min, MP réglée à 10bar 1) Quel est le volume de cet objet? (1 point) 2) Quel sera le volume minimum du ballon pour pouvoir soulever cet objet? (3 points) 3) Quelle sera la pression d air dans la bouteille, lorsque l objet décolle? (2 points) 1) Volume de l objet 245/5 = 49 litres 2) Poids apparent de l objet = = 196 kg Poids apparent du parachute 3 kg Volume minimal dans le parachute = 199 L Remarque : peut être acceptée 202 L. On inclut alors le volume du parachute lui-même 3) Chute de pression dans le bloc 199*4 /5= bars Pression résultante dans le bloc 41.8 bars Question 6 01PHY-MA-4-01(1) Formulez la loi de Boyle/Mariotte? Quelles en sont les applications dans le domaine du matériel de plongée? - A température constante, le volume d un gaz est inversement proportionnel à la pression qu il subit. P x V = constante. - Jupes déformables des masques. Perte de flottabilité de la combinaison lors de la descente. 3

4 Détendeur délivre de l air à la pression ambiante. Gonflage/dégonflage d un gilet en cours de plongée. - Etc Question 7 01PHY-MA-6-20(1) Dominique dispose d un bi de deux fois 10 litres à 180 bars (*). Sa consommation moyenne (donnée surface) est de 20 litres par minutes. (*) lu manomètre. Après 25 minutes à 40 mètres, Dominique veut remonter l ancre du bateau (volume 10 décimètres cube, densité 3,5). a) Combien de litres d air peut-elle mettre dans son parachute en conservant 50 bars dans son bloc, afin d assurer sa remonté? (2 pts) b) Est-ce que l ancre peut remonter ainsi (poids apparent du parachute nul)? (2 pts) c) Elle a l idée de mettre un bout entre l ancre et le parachute. De quelle longueur devra être ce bout pour que l ancre remonte toute seule? (on considère que la densité de l eau de mer est 1) (2 pts) a) Après 25 minutes à 40 mètres (Pabs = 5 bars), Dominique a consommé : 25 x 20 x 5 = 2500 litres (détendus à la pression atmosphérique) La pression restante dans le bi (après les 25 min.) est donc : ( 2 x 10 x ) / 20 = 55 bars. Elle peut donc utiliser 5 bars de son bi, ce qui représente 5 x 20 = 100 litres ( à une pression de 1 bar), soit 20 litres à 5 bars (40 mètres). b) Poids réel de l ancre : 10 x 3,5 = 35 kg Poids apparent de l ensemble (ancre + parachute), après introduction des 20 litres d air : P app = P réel P archi = 35 ( ) = 5 kg 0 donc flottabilité négative, l ancre reste au fond. c) Le poids apparent sera nul, lorsque le volume du parachute aura atteint = 25 litres P1 V1 = P2 V2 soit 5 x 20 = P2 x 25 P2 = 4 bars L équilibre sera donc atteint à 30 mètres. Le bout devra donc avoir une longueur de 10 mètres. L ensemble remontera tout seul dès que l on sera remonté de quelques centimètres. Question 8 04PHY-MA-4-02(2) Un plongeur découvre à 40 mètres une ancre de 70 kg en acier (densité 7,8) qu il désire remonter à la surface. Il dispose d un parachute de masse 3 kg dont le volume replié est de 0,5 litres. Le mano de son bloc de 15 litres indique 70 bars. Il gonfle le parachute et s arrête lorsqu il atteint la réserve (50 bars). 1) Que se passe t il? (2 pts) 2) A quelle profondeur commencera t elle à remonter toute seule? (2 pts) 4

5 1) P apparent = 70+3 (70/7,8 + 0,5) = 63,5 kg Pour remonter, il faut injecter 63,5.5 = 317,5 litres P = 20 bars d où un volume d air de = 300 litres l ancre ne remonte pas. 2) P1 x V1 = P2 x V2 P2 = P1 x V1/V2 = 5 x 300/317,5 = 4,73 b soit une profondeur de 37,3 mètres. Question 9 06PHY-MA-6-18(2) Vous souhaitez fabriquer un nitrox de décompression 60/40 (60% d O2 et 40 % d N2) par la méthode des pressions partielles (remplissage par de l oxygène pur puis ajout d air cette méthode est la seule possible au-delà de 40% d O2). Vous disposez pour ce faire de : Une bouteille d oxygène à 172 b (B50) D un bloc déco de 6 litres vide (PS=200 b) (*) Toutes les pressions sont lues au mano. On prendra pour l air (20%O2 et 80% N2) 1) Quelle quantité d oxygène pur allez-vous devoir mettre dans la bouteille? (4 pts) 2) Quelle pression d oxygène restera t il dans la B50? (1 pt) 3) Combien de bouteilles déco initialement vides, vous pourrez gonfler avec la B50? (1 pt) 1) A la fin du gonflage, il faudra avoir dans le bloc de 6 L, 60 % d oxygène soit : 6 x 200 x 0,6 = 720 litres Cet oxygène vient de la B50 et de l air ajouté. Soit Pi la pression initale d O2 dans le bloc. Volume O2 = 6 x Pi + 6 x 0,2 (200 Pi) = 720 Pi + 0,2 (200 Pi) = 720 / 6 = 120 Pi 0,2 Pi = = 80 Pi = 80/0,8 = 100 b La quantité initiale d oxygène pur à introduire dans le bloc est donc: 100 x 6 = 600 litres 2) La baisse de pression dans la B50 est de : 600/50 = 12 b La pression résiduelle d oxygène dans la B50 sera donc : = 160 b 3) On ne pourra utiliser la B50 que jusqu à 100 b (c est l inconvénient de cette méthode ). Il nous reste donc que 72 b «d exploitables». 72 / 12 = 6 Il sera donc possible de gonfler 6 blocs déco avec cette B50. 5

6 Question 10 07PHY-MA-6-04(2) Vous souhaitez fabriquer un nitrox de décompression 70/30 (70% d O2 et 30 % d N2) par la méthode des pressions partielles (remplissage par de l oxygène pur puis ajout d air cette méthode est la seule possible au-delà de 40% d O2). Vous disposez pour ce faire de : Une bouteille B50 d oxygène à 180 b (Bouteille de 50 litres) D un bloc déco de 6 litres vide (PS=200 b) (*) Toutes les pressions sont lues au mano. On prendra pour l air (20% O2 et 80% N2) 1) Quelle quantité d oxygène pur allez-vous devoir mettre dans la bouteille? (4 pts) 2) Quelle pression d oxygène restera t il dans la B50? (1 pt) 3) Combien de bouteilles déco initialement vides, vous pourrez gonfler avec la B50? (1 pt) 1) A la fin du gonflage, il faudra avoir dans le bloc de 6 L, 70 % d oxygène soit : 6 x 200 x 0,7 = 840 litres Cet oxygène vient de la B50 et de l air ajouté. Soit Pi la pression initale d O2 dans le bloc. Volume O2 = 6 x Pi + 6 x 0,2 (200 Pi) = 840 Pi + 0,2 (200 Pi) = 840 / 6 = 140 Pi 0,2 Pi = = 100 Pi = 100/0,8 = 125 b La quantité initiale d oxygène pur à introduire dans le bloc est donc: 125 x 6 = 750 litres (4pts) 2) La baisse de pression dans la B50 est de : 750/50 = 15 b La pression résiduelle d oxygène dans la B50 sera donc : = 165 b (1 pt) 3) On ne pourra utiliser la B50 que jusqu à 125 b (c est l inconvénient de cette méthode ). Il nous reste donc que 75 b «d exploitables» (180b 125b). 75 / 15 = 5 Il sera donc possible de gonfler 5 blocs déco avec cette B50. Question 11 07PHY-MA-6-05(2) Vous souhaitez fabriquer un nitrox de décompression 80/20 (80% d O2 et 20 % d N2) par la méthode des pressions partielles (remplissage par de l oxygène pur puis ajout d air cette méthode est la seule possible au-delà de 40% d O2). Vous disposez pour ce faire de : Une bouteille B50 d oxygène à 192 b (Bouteille de 50 litres) D un bloc déco de 7 litres vide (PS=200 b) (*) Toutes les pressions sont lues au mano. On prendra pour l air (20% O2 et 80% N2) 1) Quelle quantité d oxygène pur allez-vous devoir mettre dans la bouteille? (4 pts) 2) Quelle pression d oxygène restera t il dans la B50? (1 pt) 3) Combien de bouteilles déco initialement vides, vous pourrez gonfler avec la B50? (1 pt) 6

7 A la fin du gonflage, il faudra avoir dans le bloc de 7 L, 80 % d oxygène soit : 7 x 200 x 0,8 = 1120 litres Cet oxygène vient de la B50 et de l air ajouté. Soit Pi la pression initale d O2 dans le bloc. Volume O2 = 7 x Pi + 7 x 0,2 (200 Pi) = 1120 Pi + 0, 2 (200 Pi) = 1120 / 7 = 160 Pi 0, 2 Pi = = 120 Pi = 120/0,8 = 150 b La quantité initiale d oxygène pur à introduire dans le bloc est donc: 150 x 7 = 1050 litres (4pts) 2) La baisse de pression dans la B50 est de : 1050/50 = 21 b La pression résiduelle d oxygène dans la B50 sera donc : = 171 b (1 pt) 3) On ne pourra utiliser la B50 que jusqu à 150 b (c est l inconvénient de cette méthode ). Il nous reste donc que 42 b «d exploitables» (192b 150b). 42 / 21 = 2 Il sera donc possible de gonfler 2 blocs déco avec cette B50. Question 12 10PHY-MA-6-07(2) A la fin de votre plongée sur une épave à 30 mètres, le D. P. vous a demandé de prendre en charge la remontée de l ancre d un poids réel de 50 kg et dont le volume est de 10 dm3. Pour cela, vous introduisez 30 litres d air dans un parachute de 50 litres (on négligera le poids du parachute densité de l eau 1) 1. Que va-t-il se passer? expliquez-le par des calculs. (2 pts) 2. A partir de quelle profondeur pouvez-vous lâcher l ensemble (parachute et ancre) pour qu il remonte seul? (2 pts) 3. A partir de quelle profondeur l air s échappera du parachute? (2 pts) 1) Poids apparent de l ancre : = 40 kg Flottabilité après introduction de 30 L d air : = 10 kg Poids apparent positif l ancre ne remonte pas, je dois donc la soulever. 2) P1 V1 = P2 V 2, soit : 4 X 30 = P2 X 40 Donc P2 = ( 4 X 30 ) : 40 = 3 bars ce qui est la PA à 20 mètres ; (1 pt) A partir de 20 m l ancre commencera à remonter seule. (1 pt) 3) P1 V1 = P2 V 2, soit : 4 X 30 = P2 X 50 Donc P2 = ( 4 X 30 ) : 50 = 2,4 bars ce qui est la PA à 14 mètres ; (1 pt) A partir de 14 m l air commencera à s échapper du parachute. (1 pt) 7

8 Question 13 10PHY-MA-4-11(1) Vous désirez gonfler trois blocs de 15 litres chacun et d une pression de service de 230 bars. Le premier a une pression restante de 30 bars, le second de 40 bars et le dernier de 70 bars. Vous voulez les remplir au maximum, et disposez pour cela de deux tampons de 40 litres à 300 bars. Toutes les pressions sont lues au mano. 1) Pouvez-vous, au moyen des deux seules bouteilles tampons, gonfler ces trois blocs jusqu à leur pression de service (à 10 bars près)? Expliquez votre démarche et justifiez votre réponse. 2) En considérant que les blocs atteignent, à la fin du gonflage, une pression de 230 bars et une température de 40 C, quelle sera la pression de ces mêmes blocs une fois la température revenue à 20 C? 1) Choix : méthode de gonflage successive 1er gonflage : Volume d air détendu : 15 ( ) = l Pression obtenue : / ( ) 166 b 2e gonflage : Volume d air détendu : = l Pression obtenue : / ( ) 229 b Oui, la pression de service est atteinte, à 1 bar près. (2 points) 2) Equivalences de températures : 40 C 313 K et 20 C 293 K Relation de Charles : P1 / T 1 = P2 / T 2 Pression lue au manomètre à 20 C : P2 = (23O / 313) b (2 points) Question 14 00PHY-CH-4-61(1) Un bloc de 18 litres gonflé à 200 bars a une température de 40 C. 1) Quelle sera sa pression absolue lors du départ en plongée dans l'eau à 17 C? (2 points) 2) A l issue de la plongée, il reste 30 bars dans le bloc. Quelle sera la pression absolue dans le bloc de retour au local de gonflage où il fait 25 C. (2 points) Toutes les pressions sont lues au mano. 1) Température absolue : Gonflage : T1 = = 313 K ; Plongée : T2 = = 290 K. ( P1 x V1 ) / T1 = ( P2 x V2 ) / T2 et comme V1 = V2 on obtient : P2 = ( P1 x T2 ) / T1 = ( 200 x 290 ) / 313 = 185,3 bars 2) Température absolue : Plongée : T1 = 290 K Retour au local : T2 = = 298 K P2 = ( P1 x T2 )/ T1 = ( 30 x 298 ) / 290 = 30,8 bars 8

9 Question 15 00PHY-CH-4-72(1) Un bloc dont la pression est de 180 bars (P. absolue) à 15 C est stocké dans une ambiance à 50 C. 1) Quelle sera sa pression absolue quand il atteindra cette température? (2 points) 2) Lors de son utilisation à la mise à l eau, sa pression est de 174 bars. Quelle est la température sous le bateau? (2 points) 1) P1 V1/ T1 = P2 V2 / T2 comme V1 = V2 P1 / T1 = P2 / T2, soit P2 = (P1 x T2) / T1 Températures Absolues : T1 = = 288 K T2 = = 323 K P2 = (180 x 323) / 288 = 201,9 bars 2) T2 = (P2 x T1)/P1 T2 = (174 x 288)/180 = 278,4 K La température sous le bateau est donc de T = 278,4 273 = 5,4 C Question 16 00PHY-CH-4-81(1) A la fin du gonflage les blocs sont à une température de 45 C et à une pression de 210 bars. Le lendemain du gonflage, les plongeurs décident d aller découvrir une petite baie, mais la température matinale est de 10 C. 1) Quelle sera la pression des blocs avant la plongée? (2 points) 2) A la sortie de l eau ils leurs reste 70 b dans les blocs. De retour au local de gonflage à 20, quelle sera la pression lue au mano du compresseur avant son démarrage par la personne en charge du regonflage? (2 points) Toutes les pressions sont lues au mano. 1) Températures absolues : Gonflage = 318 K Plongée = 283 K Pression des blocs avant la plongée : (283 x 210) / 318 = 186,9 bars 2) Température absolue dans le local de gonflage : = 293 K Pression lue au mano du compresseur : (293 x 70) / 283 = 72,5 bars 9

10 Question 17 01PHY-CH-4-08(1) Après le gonflage de votre bouteille de plongée à 200 bars (pression absolue), la température du bloc est de 37 C. Avant de plonger, la température du bloc est passée à 13 C. 1) Quelle est la nouvelle pression absolue de votre bouteille? (2 points) 2) À l issue de votre plongée, il reste 78 bars dans votre bloc (toujours à 13 C). Exposée au soleil, la pression de la bouteille atteint 90 bars. Quelle est la température de votre bouteille? (2 points) 1) P1 V1/ T1 = P2 V2 / T2 Pression de départ 200 bars. Températures Absolues : = 286 K et P = (200 x 286) / 310 = 184,5 bars = 310 K 2) P1 V1/ T1 = P2 V2 / T2 Pression de départ : 78 bars. Pression finale : 90 bars. Températures Absolues : = 286 K T = (286 x 90 ) / 78 = 330 K soit 57 C Question 18 01PHY-CH-4-09 (1) Un bloc de 18 litres gonflé à 200 bars (pression absolue) a une température de 40 C à la fin du gonflage. Exposé au soleil, on constate que la pression du bloc monte à 220 bars (pression absolue). 1) A quelle température se trouve-t-il? (2 points) 2) Quelle sera sa pression absolue lors du départ en plongée dans l'eau à 17 C?(2 points) Toutes les pressions données sont des pressions absolues. 1) Gonflage : T1 = = 313 K Pression : Initiale : P1 = 200 bars ; finale : P2 = 220 bars ( P1 x V1 ) / T1 = ( P2 x V2 ) / T2 et comme V1 = V2 on obtient T2 = ( P2 x T1 ) / P1 = ( 220 x 313 ) / 200 soit T2 = 344,3 K soit 71,3 C 2) Température absolue : T1 = = 313 K Gonflage : T1 = = 313 K ; Plongée : T2 = = 290 K. ( P1 x V1 ) / T1 = ( P2 x V2 ) / T2 comme V1 = V2 on obtient P2 = ( P1 x T2 ) / T1 = ( 200 x 290 ) / 313 = 185,3 bars 10

11 Question 19 01PHY-CH-4-10 (1) 1) Un bloc dont la pression est de 180 bars (P absolue) à 15 C est stocké dans une ambiance à 50 C. Quelle sera sa pression absolue quand il atteindra cette température? (2 points) 2) Le lendemain, au moment de plonger sous la glace, la pression du bloc est retombée à 162 bars. Quelle est la température ambiante? On considère que le bloc n a pas de fuite. (2 points) 1) P1 V1/ T1 = P2 V2 / T2 et comme V1 = V2 P1 / T1 = P2 / T2 soit P2 = ( P1 x T2 ) / T1 Températures Absolues : T1 = = 288 K et T2 = = 323 K P2 = ( 180 x 323 ) / 288 = 201,9 bars 2) P1 V1/ T1 = P2 V2 / T2 et comme V1 = V2 P1 / T1 = P2 / T2 soit T2 = ( P2 x T1 ) / P1 Températures Absolues : T1 = = 288 K et P1 = 180 ; P2 = 162 T2 = ( 162 x 288 ) / 180 = 259,2 K soit 13,8 C. Question 20 04PHY-CH-4-06(1) Vous gonflez un bloc de 15 l à 200 bar à l aide des tampons. Vous constatez que la température du bloc est élevée : 47 C. 1) Lorsque la température sera descendue, la pression sera t elle plus élevée ou plus faible que lors du gonflage? (1 pt) 2) Quelle sera la pression lors du retour à une température de 27 C? (3 pts) 1) La pression sera plus faible après le retour à une température de 27 C. 2) P / T = Constante : 200 / ( ) = X / ( ) soit X = 200 X ( ) / ( ) = 187,5 b 11

12 Question 21 06PHY-CH-4-05(1) Après le gonflage de votre bouteille de plongée à 200 bars (pression absolue), la température du bloc est de 37 C. Avant de plonger, la température du bloc est passée à 13 C. 1) Quelle est la nouvelle pression absolue de votre bouteille? (2pts) 2) A la fin de la plongée il vous reste 85 bars dans la bouteille, et vous laissez celle-ci en plein soleil sur le bateau, sa température monte alors à 45. Quelle sera la pression à ce moment? (2 pts) 1) P1 V1/ T1 = P2 V2 / T2 Pression de départ 200 bars. Températures Absolues : = 286 K et = 310 K P = (200 x 286) / 310 = 184,5 bars ( 2 Pts ) 2) P1 V1/ T1 = P2 V2 / T2 Pression de départ : 85 bars. Températures Absolues : = 318 K P2 = P1 x T2/T1 = 85 x (318 / 286) = 94,5 bars Question 22 06PHY-CH-6-08(1) Un bloc de 15 L est gonflé à 230 b (*) au moyen d une rampe de tampon. Sa température est montée à 50 C durant cette opération. (*) Les pressions sont lues au mano 1) Quelle sera la pression (*) dans ce bloc lors de son utilisation le lendemain lors de la plongée d hiver en carrière dans une eau à 5 C? (2 pts) 2) En fin de plongée, il reste 35 b dans le bloc (valeur mesurée immédiatement après la sortie de l eau). Quelle sera la pression (*) du bloc de retour au local de gonflage où la température est de 21 C? (2 pts) 3) Combien de temps faudra t-il pour le regonfler à 230 b avec un compresseur de 12 m3/h? On néglige cette fois l élévation de température du bloc (2 pts) 1) P1/ T1 = P2 / T2 Températures absolues : T1 = ( ) = 323 K P2 = P1 x T2/T1 = 230 x (278/323) = 198 bars 2) P1/T1=P2/T2 Températures absolues : T1 = ( ) = 278 K P2 = P1 x T2/T1 = 35 x (294/278) = 37 bars T2 = ( ) = 278 K T2 = ( ) = 294 K 3) Pour arriver à 230 b, il faudra ajouter dans le bloc : 15 x (230 37) = 2895 litres d air Débit du compresseur 12 m3/h soit / 60 = 200 L/mn Il faudra donc : 2895 / 200 = 14, 48 soit 14 mn et 30 s environ 12

13 Question 23 08PHY-CH-4-01(1) Entre le moment où vous récupérez votre bloc du gonflage et le moment où vous installez votre détendeur sur le bloc vous constatez une perte de pression de 10%. 1) Quelle a été la variation (en pourcentage) de la température de l air dans votre bloc? (2 points) 2) Quelle était la température de l air à l issue du gonflage? (2 points). 1) Si la variation de pression est de 10 %, la variation de température ABSOLUE est de 10% Concrètement la pression à l issue du gonflage était de 220 bar, et au moment de l installation du détendeur celle-ci ne vaut plus que 198 bars. La température de l air est de 27 C à ce moment. 2) T( K)= = 293 K P1 / T1 = P2 / T2 On cherche T1 T1 = (P1 x T2) / P2 T1 = (220 x 293) / (198) = 325,5 K = 52,5 C 13