La compressibilité des gaz

La loi de Boyle Mariotte décrit les effets de la pression sur les gaz. Les gaz sont compressibles, c'est à dire que leurs volumes varient en fonction de la pression exercée. C'est cette caractéristique qui est utilisée pour comprimer l'air dans les bouteilles de plongée.

La loi de Boyle Mariotte

A température constante, le volume d'un gaz est inversement proportionnel à la pression qu'il subit.

P x V = constante

P1 x V1 = P2 x V2 = P3 x V3 = constante

Les indices 1, 2 et 3 identifient trois états d'une même masse de gaz.

Les conséquences en plongée

En plongée, les gaz se compriment à la descente (la pression augmente avec la profondeur) et ils se dilatent à la remontée (la pression diminue).

La compressibilité des gaz influence

• la flottabilité du plongeur: le gilet stabilisateur et la combinaison se compriment à la descente
• l'autonomie: pour un même volume d'air inspiré, la quantité d'air augmente
• peut être à l'origine d'accidents comme les barotraumatismes

Les variations relatives de volumes sont plus importantes près de la surface et notamment dans la zone des 10 m ou il y a une augmentation des risques d'accidents barotraumatiques. Il faut être aussi vigilant à la gestion de son gilet stabilisateur.

Exercices

• Quelle est la quantité d'air contenue dans une bouteille de 12 litres gonflée à 200 bars ?
• Lorsque que le manomètre indique 50 bars, combien de litres d'air reste-il dans une bouteille de 12 litres pesant 18 kg à 20 m ? En surface ?
• Un ballon a un volume de 10 litres en surface, il est immergé à 10 m de profondeur. Quel est son volume à cette profondeur ?
• Un plongeur en immersion sur un fond de 10 m gonfle son gilet avec 2 litres d'air. S'il remonte sans le purger, quel sera le volume du gilet en surface ?
• Un plongeur remonte un objet posé sur un fond de 20 m avec un parachute. Au fond, il gonfle le parachute avec 5 litres d'air. Quel sera le volume de ce parachute quand il arrivera en surface ?