p atmosferyczne =po p(h) p(h) = p atmosferyczne + p hydrostatyczne (h) p hydrostatyczne

Podobne dokumenty
Podstawowe prawa fizyki nurkowania

Płetwonurek KDP/CMAS ** (P2)

Oddziaływania. Wszystkie oddziaływania są wzajemne jeżeli jedno ciało działa na drugie, to drugie ciało oddziałuje na pierwsze.

Prawa gazowe- Tomasz Żabierek

GAZ DOSKONAŁY. Brak oddziaływań między cząsteczkami z wyjątkiem zderzeń idealnie sprężystych.

GAZ DOSKONAŁY W TERMODYNAMICE TO POJĘCIE RÓŻNE OD GAZU DOSKONAŁEGO W HYDROMECHANICE (ten jest nielepki)

CZTERY ŻYWIOŁY. Q=mg ZIEMIA. prawo powszechnej grawitacji. mgr Andrzej Gołębiewski

Podstawowe prawa opisujące właściwości gazów zostały wyprowadzone dla gazu modelowego, nazywanego gazem doskonałym (idealnym).

MECHANIKA PŁYNÓW Płyn

Statyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał

Hiperbaria. GWAŁTOWNY wzrost ciśnienia. POWOLNY wzrost ciśnienia. od sekund... od milisekund do sekund. działanie fali uderzeniowej NURKOWANIE

Gdy pływasz i nurkujesz również jesteś poddany działaniu ciśnienia, ale ciśnienia hydrostatycznego wywieranego przez wodę.

SPIS TREŚCI ««*» ( # * *»»

Doświadczenie B O Y L E

Ciśnienie definiujemy jako stosunek siły parcia działającej na jednostkę powierzchni do wielkości tej powierzchni.

prawa gazowe Model gazu doskonałego Temperatura bezwzględna tościowa i entalpia owy Standardowe entalpie tworzenia i spalania 4. Stechiometria 1 tość

KRYTERIA OCEN Z FIZYKI DLA KLASY I GIMNAZJUM

Ś RODOWIŚKO WODNE. Zagadnienia termiczne

Fale dźwiękowe. Jak człowiek ocenia natężenie bodźców słuchowych? dr inż. Romuald Kędzierski

25P3 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - III POZIOM PODSTAWOWY

Ma x licz ba pkt. Rodzaj/forma zadania

Układ termodynamiczny Parametry układu termodynamicznego Proces termodynamiczny Układ izolowany Układ zamknięty Stan równowagi termodynamicznej

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI

PLAN REALIZACJI MATERIAŁU NAUCZANIA FIZYKI W GIMNAZJUM WRAZ Z OKREŚLENIEM WYMAGAŃ EDUKACYJNYCH

Rodzaj/forma zadania. Max liczba pkt. zamknięte 1 1 p. poprawna odpowiedź. zamknięte 1 1 p. poprawne odpowiedzi. zamknięte 1 1 p. poprawne odpowiedzi

ogromna liczba małych cząsteczek, doskonale elastycznych, poruszających się we wszystkich kierunkach, tory prostoliniowe, kierunek ruchu zmienia się

Wstęp do Geofizyki. Hanna Pawłowska Instytut Geofizyki, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski

Gęstość i ciśnienie. Gęstość płynu jest równa. Gęstość jest wielkością skalarną; jej jednostką w układzie SI jest [kg/m 3 ]

Odruch nurkowania 1 / 7. Jak zmienia się tętno w trakcie nurkowania?

1. Za³o enia teorii kinetyczno-cz¹steczkowej budowy cia³

Energia, właściwości materii

WYKŁAD 2 TERMODYNAMIKA. Termodynamika opiera się na czterech obserwacjach fenomenologicznych zwanych zasadami

Ćwiczenie 402. Wyznaczanie siły wyporu i gęstości ciał. PROSTOPADŁOŚCIAN (wpisz nazwę ciała) WALEC (wpisz numer z wieczka)

Termodynamika Termodynamika

Zadanie 1. Zadanie 2.

Podstawy fizyki wykład 5

Max liczba pkt. Rodzaj/forma zadania. Zasady przyznawania punktów zamknięte 1 1 p. każda poprawna odpowiedź. zamknięte 1 1 p.

Fale akustyczne. Jako lokalne zaburzenie gęstości lub ciśnienia w ośrodkach posiadających gęstość i sprężystość. ciśnienie atmosferyczne

Projekt Inżynier mechanik zawód z przyszłością współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Test sprawdzający wiedzę z fizyki z zakresu gimnazjum autor: Dorota Jeziorek-Knioła

10. FALE, ELEMENTY TERMODYNAMIKI I HYDRODY- NAMIKI.

WYZNACZANIE GĘSTOŚCI CIECZY ZA POMOCĄ WAGI HYDROSTATYCZNEJ. Wyznaczenie gęstości cieczy za pomocą wagi hydrostatycznej.

WYMAGANIA EDUKACYJNE I KRYTERIA OCENIANIA Z FIZYKI

A. 0,3 N B. 1,5 N C. 15 N D. 30 N. Posługiwać się wzajemnym związkiem między siłą, a zmianą pędu Odpowiedź

Statyka najstarszy dział mechaniki, zajmujący się zachowaniem obiektów (ciał) fizycznych poddanych działaniu sił, lecz pozostających w spoczynku 1.

Temperatura jest wspólną własnością dwóch ciał, które pozostają ze sobą w równowadze termicznej.

ELEMENTY GEOFIZYKI. Atmosfera W. D. ebski

Równanie gazu doskonałego

SZKOLENIE PODSTAWOWE PŁETWONUREK KDP / CMAS* (P1)

WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2015/2016. Imię i nazwisko:

A) 14 km i 14 km. B) 2 km i 14 km. C) 14 km i 2 km. D) 1 km i 3 km.

FIZYKA KLASA 7 Rozkład materiału dla klasy 7 szkoły podstawowej (2 godz. w cyklu nauczania)

termodynamika fenomenologiczna

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 18 TERMODYNAMIKA 1. GAZY

dr Dariusz Wyrzykowski ćwiczenia rachunkowe semestr I

Przykładowe zadania z działu: Pomiary, masa, ciężar, gęstość, ciśnienie, siła sprężystości

dr inż. Beata Brożek-Płuska LABORATORIUM LASEROWEJ SPEKTROSKOPII MOLEKULARNEJ Politechnika Łódzka Międzyresortowy Instytut Techniki Radiacyjnej

Zasady oceniania karta pracy

Od redakcji. Symbolem oznaczono zadania wykraczające poza zakres materiału omówionego w podręczniku Fizyka z plusem cz. 2.

ZBIÓR ZADAŃ STRUKTURALNYCH

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Dynamika

Ćwiczenia audytoryjne z Chemii fizycznej 1 Zalecane zadania kolokwium 1. (2018/19)

Szczegółowy rozkład materiału z fizyki dla klasy II gimnazjum zgodny z nową podstawą programową.

[ ] ρ m. Wykłady z Hydrauliki - dr inż. Paweł Zawadzki, KIWIS WYKŁAD WPROWADZENIE 1.1. Definicje wstępne

mgr Anna Hulboj Treści nauczania

Warunki izochoryczno-izotermiczne

16 GAZY CZ. I PRZEMIANY.RÓWNANIE CLAPEYRONA

4. Przygotowanie nitroksowej mieszaniny oddechowej

WOJEWÓDZKI KONKURS FIZYCZNY

KARTOTEKA TESTU I SCHEMAT OCENIANIA - gimnazjum - etap wojewódzki. Rodzaj/forma zadania. Max liczba pkt. zamknięte 1 1 p. poprawna odpowiedź

Przedmiotowy system oceniania (propozycja)

Przedmiotowy system oceniania z fizyki

CIĘŻAR. gdzie: F ciężar [N] m masa [kg] g przyspieszenie ziemskie ( 10 N ) kg

KOŃCOWOROCZNE KRYTERIA OCENIANIA Z FIZYKI DLA KLAS I. przygotowała mgr Magdalena Murawska

TERMODYNAMIKA Zajęcia wyrównawcze, Częstochowa, 2009/2010 Ewa Mandowska

Ciśnienie i jego pomiar. Tomasz Rusin kl. I a

Kryteria oceny uczniów

1. Po upływie jakiego czasu ciało drgające ruchem harmonicznym o okresie T = 8 s przebędzie drogę równą: a) całej amplitudzie b) czterem amplitudom?

KLASA II PROGRAM NAUCZANIA DLA GIMNAZJUM TO JEST FIZYKA M.BRAUN, W. ŚLIWA (M. Małkowska)

Rodzaj/forma zadania Uczeń odczytuje przebytą odległość z wykresów zależności drogi od czasu

Wymagania edukacyjne Fizyka klasa 2

Gazy. Ciśnienie F S. p = 1 atm = Pa 1 atm = 760 mm Hg = 760 Torr. - Uniformly fills any container. - Mixes completely with any other gas

KARTOTEKA TESTU I SCHEMAT OCENIANIA - szkoła podstawowa - etap wojewódzki. Ma x licz ba pkt. Rodzaj/forma zadania. zamknięte 1 1 p. poprawna odpowiedź

Ćwiczenia rachunkowe z termodynamiki technicznej i chemicznej Zalecane zadania kolokwium 1. (2014/15)

Wzory SAC = EAD= 0,79. MOD =[10*PPO2max/FO2]-10[m] MOD =[10* 1,4 / FO2 ]-10[m] MOD =[10*1,6/FO2]-10[m] PO 2 FO 2. Gdzie:

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Teoria kinetyczna INZYNIERIAMATERIALOWAPL. Kierunek Wyróżniony przez PKA

Klasa VII WYMAGANIA PODSTAWOWE UCZEŃ: wie, że każdy pomiar jest obarczony niepewnością, umie przeliczać jednostki, wykorzystując

Gazy. - Uniformly fills any container - Mixes completely with any other gas - Exerts pressure on its surroundings

Spojrzenie poprzez okienko tlenowe

Zadanie 1. Zadanie: Odpowiedź: ΔU = 2, J

WYMAGANIA PODSTAWOWE UCZEŃ:

36P POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII. POZIOM PODSTAWOWY (od początku do optyki geometrycznej)

Wykład 7: Przekazywanie energii elementy termodynamiki

KONKURS PRZEDMIOTOWY Z FIZYKI dla uczniów gimnazjów. Schemat punktowania zadań

Świat fizyki Gimnazjum Rozkład materiału - WYMAGANIA KLASA II

WYMAGANIA NA OCENY DLA KLASY VII

KARTA SZKOLENIA kurs na stopień płetwonurka P1* KDP/CMAS poziom podstawowy zgodny z programem szkoleniowym Komisji Działalności Podwodnej / CMAS

12.Opowiedz o doświadczeniach, które sam(sama) wykonywałeś(aś) w domu. Takie pytanie jak powyższe powinno się znaleźć w każdym zestawie.

WYMAGANIA EDUKACYJNE I KRYTERIA OCENIANIA Z FIZYKI

Wykład 1. Anna Ptaszek. 5 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 1. Anna Ptaszek 1 / 36

Transkrypt:

Cykl wykładów 2007 dla kandydatów na stopnie P1 i P2 Zbigniew Niedzielski na podstawie prezentacji Witka Trybały Podstawy fizyki nurkowania Witold Trybała

Odmienne warunki środowiska wodnego Wysokie i zmienne wraz z głębokością ciśnienie. Problemy z pływalnością-prawo Archimedesa. Komplikacje wynikające z oddychania sprężonymi mieszankami gazowymi - prawa gazowe. Oszukane zmysły człowieka pod wodą: optyka podwodna, propagacja fal akustycznych pod wodą. Szybkie wychładzanie organizmu człowieka. 2

Ciśnienie Pod wodą występuje wysokie, zależne od głębokości, ciśnienie. Co to jest ciśnienie? Q Ciśnienie to siła a działaj ająca na jednostkę powierzchni. Jeżeli eli ciśnienie oznaczamy literą p to możemy zapisać: p = Q/S p Skąd d pochodzą siły, które wywołuj ują ciśnienie pod wodą? 3

Ciśnienie cd Ciśnienie pod wodą pochodzi od ciężaru znajdujących się nad nurkiem powietrza i wody. I zależne jest od głębokości!!! Ciśnienie całkowite na głębokości h oznaczamy p(h) : 0 - p atmosferyczne =po p(h) = p atmosferyczne + p hydrostatyczne (h) p(h) = p o + p h (h) Jest to prawo Torricelli ego p hydrostatyczne = ph(h) h - p(h) 4

Jednostki ciężaru i ciśnienia stosowane przy obliczeniach dotyczących techniki nurkowej Jako jednostkę siły (ciężaru) stosujemy: 1 kg (kilogram-siła), jako jednostkę ciśnienia atmosferę: 1 at = 1 kg/cm 2. 1 kg (kilogram-si siła) to siła a z jaką Ziemia przyciąga masę 1 kg. Masa jest własnow asnością ciała, a, a jego cięż ężar (siła a przyciągania) zależy także e od wielkości pola grawitacyjnego, w którym ciało o się znajduje. Na przykład na Księż ężycu ciało o o masie 1 kg będzie ważyło o tylko około 0,16 kg. O wielkości grawitacji świadczy wartość przyspieszenia jakie osiąga spadające w nim swobodnie ciało. Zmierzono wartość przyspieszenia ziemskiego i średnio wynosi ono: g = 9,81m/s 2 Możemy zapisać: Q=mg, gdzie m - masa ciała a w kg, Q - cięż ężar ciała w Niutonach. masa 1 kg waży y na Ziemi 9,81 N Czyli: 1 kg=9,81 N Niuton (N) to jednostka siły układu SI, stosowana w fizyce. 5

Jednostki ciśnienia spotykane w technice nurkowej atmosfera techniczna => 1 at = 1 kg/cm 2 atmosfera fizyczna => 1 Atm = 760 mm Hg to ciśnienie średnie jakie wywołuje atmosfera Ziemi na poziomie morza. Obliczenia ułatwia u fakt, że: 1 Atm = 1,033 at 1 at Paskal => 1 Pa = 1 N/m 2 - jednostka układu SI Bar => 1 bar = 100 000 Pa - jedn. pochodna od Pa Ponieważ 1 kg = 9,81 N i 1 m 2 = 10 000 cm 2, to: 1 at =1 kg/cm 2 = 98100 Pa 0,1 MPa = 1 bar Zatem: 1 Atm 1 at 0,1 MPa=1 bar Megapaskal 1 MPa = 1 000 000 Pa 6

Ile waży 1 litr wody? 1 litr (1dm 3 ) wody H 2 O waży 1kG. Zatem ciężar właściwy wody słodkiej wynosi:δ H 2 O = 1kG/1litr =1 kg/dm 3 0 1 1kG! Uwaga: Ciężar właściwy słonej wody morskiej jest większy i wynosi: od 1,002 kg/dm 3 (północny Bałtyk) do 1,038 kg/dm 3 (oceany). W słonych bezodpływowych jeziorach np. w Morzu Martwym ciężar właściwy wody może być jeszcze większy. 10cm 2 Jaka jest wartość ciśnienia p h (h) pochodzącego od ciężaru wody, czyli ciśnienia hydrostatycznego? 10cm H 2 O 10cm 1 litr=1dm 3 7

Ciśnienie hydrostatyczne Wyobraźmy sobie słup wody o wysokości 10 metrów i podstawie S=1cm 2. 0m Jaki jest ciężar takiego słupa wody? Objętość takiego słupa wody to: V =S h = 1cm2 10m = = 1cm 1cm 1000cm = 10cm 10cm 10cm Zatem jego ciężar wynosi 1kG. Słup taki uciska z siłą 1kG na powierzchnię 1cm 2, czyli wywołuje ciśnienie: p = 1 kg/cm 2 = 1at = = 1dm 3 h=10 metrów S=1cm 2 Q=1kG 8

Ciśnienie absolutne W praktyce przyjmujemy, że: p o = 1Atm = 1 at Uwaga! Przy nurkowaniu w górach p o <1at Zatem ciśnienie całkowite na głębokości h wynosi: p(h) = p o + p h (h) = = 1 at + (h/10) at 0 - p atmosferyczne =po Przykład: Jakie ciśnienie panuje na głębokości 20m? p(20m)=1 at+(20/10) at=3 at p hydrostatyczne = ph(h) h - p(h) 9

Ciśnienie absolutne cd Jakie ciśnienie pochodzi od słupa cieczy o ciężarze właściwym δ cieczy, wysokości h i podstawie S? p O 0m p h (h)= Q V S = słupa upa δ cieczy S p h (h) ) = h δ cieczy = h S δ cieczy S h Zatem całkowite ciśnienie w cieczy na głęg łębokości h wynosi: p(h) ) = p O + h δ cieczy Q S 10

Wpływ ciśnienia na organizm człowieka pod wodą Przykład: Jaka siła a działa a na każdy dm 2 ciała a nurka na głęg łębokości 40 metrów w pod wodą? p o - Jest to siła a 500kG!!! na każdy dm 2 ciała a nurka. Jak organizm człowieka znosi tak duże e obciąż ążenia? p(40m) (40m)=5at 11

Wpływ ciśnienia na organizm człowieka pod wodą Prawo Pascala: W cieczy lub gazie, które znajdują się w stanie spoczynku w zamkniętym naczyniu, ciśnienie zewnętrzne przenoszone jest jednorodnie we wszystkich kierunkach. p zewnętrzne p(h) p(h) p(h) p(h) r 1 =r 2 r 1 r 2 12

Wpływ ciśnienia na organizm pod wodą + - ` + p zgniecenie = squeeze występuje przy zanurzaniu barotrauma występuje przy wynurzaniu 13

Prawo Archimedesa Siła a wyporu: W = F 2 - F 1 = S p(h 2 ) - S p(h 1 ) = =S { p o + p h (h 2 )- p o - p h (h 1 )}=S {h 2 δ cieczy -h 1 δ cieczy cieczy } = cieczy =S {h 2 - h 1 } δ cieczy = S H δ cieczy = V ciała δ cieczy 0 - h 1 - H W F 1 F 2 po p(h 1 ) F 2 = F 1 = S p(h 2 ) S p(h 1 ) Pamiętamy, że: p h (h) = h δ cieczy h 2 - p(h 2 ) W=V ciała δ cieczy V cia δ cieczy ciała - objęto tość ciała cieczy - cięż ężar właściwy w cieczy 14

Regulacja pływalności Q > W - ciało tonie Q < W - ciało wypływa ywa Q = W - zawieszenie w toni Cięż ężar człowieka Q jest w przybliżeniu (+/- 2kG) równy sile wyporu W,, jaka działa a na niego, przy zanurzeniu w H 2 O. W - zależy y od zasolenia wody. W -regulujemy zmianą objęto tości płuc, skafandra, jacketu itp. Q - regulujemy dobierając c balast. Uwaga: w trakcie nurkowania zmienia się cięż ężar gazu w butli. W = Vciała δ cieczy W- siła wyporu środek geometryczny środek cięż ężkości Q - cięż ężar Ciało o będzie b się obracało, o, aża środek cięż ężkości znajdzie się pod środkiem geometrycznym. 15

Regulacja pływalności Morze Martwe - średnie zasolenie 26%. cieczy 1,2kG/dm Jaka jest siła a wyporu działaj ająca na nurka w Morzu Martwym? Zakładamy, adamy, że e ciało dorodnego nurka waży 80 kg, więc jego objęto tość wynosi około Vciała = 80 dm 3 Zatem siła a wyporu działaj ająca na całkowicie zanurzonego nurka to: Wyprawa AKP KRAB Tridacna II 1988/89 Człowiek bez użycia u balastu ( ok. 16 kg ) nie jest w stanie zanurzyć się w Morzu Martwym. δ cieczy W = Vcia 1,2kG/dm 3 ciała δ cieczy = = 80dm 3 1,2kG/dm 3 Ostatecznie: W = 96kG 16

Prawa gazowe Człowiek nie potrafi oddychać tlenem rozpuszczonym w wodzie i przy dłuższym d pobycie pod wodą zmuszony jest do oddychania spręż ężonymi mieszankami gazów. Wynika stąd d wiele niebezpieczeństw!!! Dlatego tak ważnym jest poznanie i umiejętne stosowanie podstawowych praw gazowych. 17

Prawa gazowe przydatne w technice nurkowej: 1. Prawo Pascala. O rozkładzie ciśnienia w gazie. 2. Prawo Daltona. O wartościach ciśnień w mieszaninach gazów. 3. Prawo gazu doskonałego. O zależności ciśnienia, objętości i temperatury gazów. 4. Prawo Henry ego ego. O rozpuszczalności gazów w cieczach. 18

Prawa gazowe Mieszanki oddechowe podawane sąs pod wodą pod ciśnieniem panującym w otoczeniu nurka. Np: Na głęg łębokości 30 metrów w pod ciśnieniem 4 at. Najprostszą mieszanką oddechową jest powietrze, którym oddychamy na co dzień. Nawet dobrze znane nam powietrze, podawane w wyższych ciśnieniach staje się dla człowieka toksyczne!!! 19

Prawo Daltona Ciśnienie całkowite mieszaniny gazów w jest sumą ciśnie nień parcjalnych poszczególnych składnik adników: p c = p 1 + p 2 + p 3 + + p n Przykład: Ile wynosi ciśnienia całkowite otaczającego cego nas powietrza, jeżeli eli ciśnienia parcjalne składnik adników w to: po 2 = 0,21 at pn 2 = 0,78 at pco 2 = 0,01 at Wynosi: p c = 0,21 at + 0,78 at + 0,01 at = 1 at Uwaga: W rzeczywistości ci w powietrzu występuj pują też inne gazy (głównie szlachetne), a zawartość CO 2 w świeżym powietrzu jest dużo o niższa. 20

Przykład zastosowania prawa Daltona Do obliczeń przyjmujemy, że e powietrze składa się tylko z dwóch gazów: tlenu O 2 (20%) i azotu N 2 (80%), a ich ciśnienia parcjalne w naszym otoczeniu (p C =1at) wynoszą: po 2 = 0,20 at pn 2 = 0,80 at, bo: 0,20at+0,80at =1 at Pytanie: Ile wyniosą ciśnienia parcjalne O 2 i N 2 w powietrzu wdychanym przez nurka na głęg łębokości 20m (p C =3at)? 1. Z prawa Daltona wynika: po 2 + pnp 2 = 3at 2. Proporcje tlenu (20%) i azotu (80%) są zachowane. Odp: Ciśnienia te na głęg łębokości 20m wyniosą odpowiednio: po 2 = 0,60 at pn 2 = 2,40 at, bo: 0,6 at + 2,4 at = 3 = 3 at 21

Ciśnienie parcjalne tlenu Dopuszczalny zakres ciśnienia parcjalnego tlenu Tlen: po 2 =0,20at 1,6at Konieczny do oddychania, ale dla pop 2 > 1,6at neurotoksyczny. Istotny jest czas ekspozycji. Przykład: Na jaką maksymalną głębokość można zanurkować mając c butlę nabitą powietrzem? po 2 = 20% p p = pop 2 / 20% => p = 1,6 / 20% = 8 at Odpowiedź: Maksymalna głęg łębokość to 70 m 22

Prawo gazu doskonałego pv T = nr, gdzie p ciśnienie gazu V objęto tość gazu T temperatura gazu n liczba moli gazu [ o K ] R stała a gazowa Prawo to w dobrym przybliżeniu opisuje zachowanie mieszanin oddechowych. 0 o K -273 o C 273 o K 0 o C 23

Prawo gazu doskonałego Dla pewnych szczególnych sytuacji prawo to możemy upraszczać.. Na przykład dla zamkniętej ilości gazu, czyli dla liczby moli gazu n = const otrzymamy: pv T = const dla n=const (zamknięta ilość gazu) 24

Prawo gazu doskonałego dla n=const : pv = const T T=const p=const pv = const Prawo Boyle a-mariotte Mariotte a V = const T Prawo Gay-Lussaca V=const p = const T Prawo Charlesa 25

Prawo Boyle a-mariotte a Prawo gazu doskonałego dla n=const i T=const : pv = const 0 m - - 1at V=6litrów 5 m - - 1,5at przy zanurzaniu: przy wynurzaniu: p p V V Głębokość 10 m - Ciśnienie - 2at V=3litry V=3litry 26

Prawo Boyle a-mariotte a 0 m - - 1at V=6 litrów 5 m - - 1,5at Głębokość Ciśnienie 10 m - V=3 litry - 2at V=6litrów 27

Prawo Charlesa Prawo gazu doskonałego dla n=const i V=const : p = const T T[ o 0 K] p=250at T= 5 o C 278 o K przy ogrzewaniu: przy ochładzaniu: T T p p Nurek nabił butlę powyżej nominalnego ciśnienia 200at Pozostawił ją na plaży i czekał na nastanie dnia. 28

Prawo Charlesa 250at 323o K 278 o K 290at 290at 300o K 323 o K 270at p=290at p=250at 0 T=50 o C 323 o K T= 5 o C 278 o K p=290at T=50 o C 323 o K p=270at T=27 o C 300 o K Tak wysokie ciśnienie w butli grozi jej rozerwaniem!!! 0 Uwaga! Nie nabijaj butli powyżej ciśnienia nominalnego!!! Chroń butle przed nagrzaniem, np. trzymając je w wodzie 29

Prawo Henry ego Stęż ężenie gazu rozpuszczonego w cieczy, znajdującego się w równowadze z fazą gazową,, jest proporcjonalne do ciśnienia p Stęż ężenie rozpuszczonego w cieczy gazu zależy y równier wnież od: rodzaju gazu i cieczy, temperatury układu, czasu ekspozycji. 30

Straty światła słonecznego w atmosferze i wodzie β pochłanianie rozpraszanie odbicie Ilość światła odbitego od powierzchni wody zależy od kąta jego padania na lustro wody: dlaβ=40 O odbicie 5% dlaβ= = 5 O odbicie 40% pochłanianie rozpraszanie Wniosek: Pod wodę dociera mało światła, a, a o zmierzchu gwałtownie robi się ciemno. Warto więc c na wieczorne nurkowania zabierać latarkę. 31

Tłumienie promieniowania widzialnego w wodzie 0m 1m 5m 7m 15m 7000Å 3500Å długość fali 60m Głębokość 400m 32

Jak widzimy w wodzie? n 1 =1,000 n 2 =1,333 33

Jak widzimy w wodzie? W masce nurkowej obiekty pod wodą widzimy większe i bliższe niż są one w rzeczywistości. ci. 75% x 25% x Niech np. x = 1,33m x - odległość obrazu rzeczywistego Wówczas odległość obrazu pozornego wyniesie: 1,33 m 75% m 1m 34

Upośledzenie słuchu propagacja fal akustycznych Prędko dkość rozchodzenia się fal akustycznych w wodzie jest pięciokrotnie większa niż w powietrzu i wynosi: 1500 m/s. Prędko dkość ta jest na tyle duża, że e nie możemy rozróżni nić czasu, w jakim dźwid więk k dochodzi do poszczególnych uszu i w efekcie nie potrafimy ustalić kierunku źródła a dźwid więku. Nieści ciśliwość wody powoduje, że e fale akustyczne rozchodzą się szybko i na duże e odległości. Szczególnie niebezpieczne sąs dla nurka fale pochodzące ce od echosond i podwodnych wybuchów. w. Dźwięk k praktycznie nie przekracza granicy woda-powietrze. 35

Wychładzanie organizmu człowieka w wodzie Przewodnictwo cieplne wody jest 25 razy większe od przewodnictwa cieplnego powietrza. Powoduje to szybką utratę ciepła a człowieka w wodzie. Prędko dkość wyrównywania wnywania temperatur jest wprost proporcjonalna do różnicy r temperatur ciał. Spowalniamy wychłodzenie ciała a używaju ywając c izolacji cieplnej, jaką stanowią skafandry nurkowe. 36

Materiały dodatkowe Skrypt klubowy (m.in. zadania) Rozszerzona wersja prezentacji http://www.krab.agh.edu.pl/materialy/fizyka_nurkowania.rar Nurkomania podręcznik http://www.nurkomania.pl/nurkowanie_podrecznik.htm G.Zieleniec Nurkowanie 37