L’air de la bouée va se dilater vu que la pression ambiante va diminuer au fur et à mesure que l’on remontera, ce qui aura comme conséquence une accélération progressive de la vitesse de remontée, aussi le plongeur devra purger régulièrement son gilet de façon à respecter scrupuleusement la vitesse préconisée qui est de 17 mètres à la minute.
Prenons un exemple où l’on fait intervenir à la fois la loi de Mariotte et le Principe d’Archimède.
Un plongeur découvre un coffre sur un fond de 40 mètres. Ce coffre a un poids réel de 65 kg pour un volume de 30 dm3.
Il possède un sac que l’on appellera parachute et une corde de densité 1.(*)
Le plongeur introduit 28 litres d’air dans le parachute. Que va-t-il se passer ?
Nous allons en premier lieu déterminer le poids apparent du coffre:

65 kg (poids réel) - 30 kg (Poussée d’Archimède) = 35 kg de poids apparent.

________
* (La densité est le rapport de la masse d’un corps solide ou liquide à la masse de l’eau, à une température de 4 C° occupant le même volume).

  Le plongeur ayant introduit 28 litres d’air dans le parachute, le poids apparent sera de: 35 kg - 28 = 7 kg.

Le coffre restera donc au fond. Si le plongeur aide le coffre à décoller du fond, jusqu’à qu’elle profondeur devra-t-il tenir le coffre pour que celui-ci remonte tout seul ?

C’est ici que la loi de Mariotte vient nous aider.

P1 x V1 = P2 x V2

1ère situation
         P1 = 5 bars (40 mètres) et V1 = 28 litres (volume injecté dans le parachute)

2ème situation (à la profondeur où ...)
         P2 = ?    et V2= 35 litres .

Donc :

P1 x V1 = P2 x V2:
   5 x 28 = P2 x 35 soit : P2 = 5 x 28 = 4 bars
                                                   35   

C’est donc à la profondeur de 30 mètres (4 bars) que le coffre remontera tout seul.

Composition de l'air

Il faut savoir que l’air que nous respirons et que nous utiliserons pour remplir nos bouteilles en tant que plongeurs sportifs amateurs, est composé de plusieurs gaz.
Il est très important d’en connaître la composition.
  Notre air contient donc:   
   79 % d’Azote (N2)   
   20,90 % d’Oxygène (O2)   
   0,03 % de Dioxyde de carbone (CO2) [gaz carbonique]
    0,07 % de gaz rares (Néon, Crypton, Argon etc...).
En fait nous retiendrons pour simplifier nos calculs, les pourcentages suivants : Azote 80 % et Oxygène 20 % , ces gaz peuvent provoquer des accidents.

 


LA LOI DE DALTON (Physicien anglais du XIX siècle)

A température donnée la pression d’un mélange gazeux est égale à la somme des pressions qu’aurait chacun des gaz s’il occupait à lui seul le volume total.


Dalton a démontré la loi suivante:

a) Un mélange de gaz obéit aux mêmes lois qu’un gaz parfait, on peut donc lui appliquer la loi de Mariotte.
b) La pression partielle (Pp) d’un gaz constituant d’un mélange est égale à la pression totale du mélange multiplié par le pourcentage du gaz dans le mélange.
Pp = Pression totale du mélange x % .
La somme des pressions partielles est évidemment égale à la pression totale du mélange.

Prenons l’exemple de l’air respiré au niveau de la mer :

Conséquences pour le plongeur
   Voir le chapitre ACCIDENTS (toxicité des gaz)
  Soit à la profondeur 0 (surface) :

            1 x 20
Pp O2 =  100    = 0,20 bar

             1 x 80
Pp N2 = 100    = 0,80 bar

Pression totale = 1,00 bar

Soit à une profondeur de 30 mètres :
       (4 bars de pression Absolue)

             4 x 20
Pp O2 = 100    = 0,80 bar

             4 x 80
Pp O2 = 100    = 3,20 bar

Pression totale  =  4,00 bars

En voici les formules :    
                   
Pp = Pression Absolue x X
                                        100
             Pp      
% = P.Absolue

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