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Comprendre la physico-chimie par la plongée sous-marine.
Comprendre la plongée sous-marine par la physico-chimie
de ne pas se refroidir. Enfi n,
il faut ajouter du lest pour
rester au fond : environ 15 kg
par chaussure, un « plomb
de poitrine » de 20 kg et un
« plomb dorsal » également
de 20 kg. On peut remarquer
sur la Figure 11A que Tintin
est un garçon robuste : il
discute aimablement avec le
capitaine Haddock et pourtant, il porte 60 kg sur les
épaules ! Ce matériel est très
robuste et performant (de nos
jours, il est encore possible de
l’essayer). Comme le fait
remarquer
le
capitaine
Haddock,
l’habillage
est
parfois délicat (Figure 11B).
Il va cependant permettre
d’explorer les fonds marins
et de travailler jusqu’à des
profondeurs parfois supérieures à 60 mètres. Il sera
utilisé jusqu’après la Seconde
Guerre mondiale.
Quels sont les avantages et
les inconvénients de cette
technique d’exploration sousmarine ? L’avantage pour le
plongeur est d’être relié à
la surface par un tuyau qui
lui apporte en permanence
de l’air comprimé. Il peut
ainsi rester au fond le temps
nécessaire pour effectuer son
travail. Le désagrément – qui
est l’inconvénient de l’avantage – est qu’il est lié à la
surface par un tuyau et par sa
ligne de vie ; il a donc très peu
de liberté pour se déplacer
et surtout, il dépend, pour sa
survie, totalement de l’équipe
de surface (Figure 12). C’est
pour cette raison qu’a été
développée, dans les années
1945-1950, une autre forme
de plongée : la plongée
autonome. Le commandant
J.-Y. Cousteau a été un pionnier en la matière.
2.4. La plongée autonome
Dans la plongée autonome,
les conditions de plongée
changent totalement. Le plongeur transporte sa réserve
de gaz respiratoire sous la
forme d’une bouteille d’air
comprimé. Les avantages
sont évidents : on passe d’un
matériel qui pesait 90 kg à
un matériel de 20 kg, ce qui
permet de se déplacer avec
aisance. Le plongeur n’est
plus lié à la surface, il gagne
en liberté. Cependant, l’inconvénient majeur de cette
technique est qu’il emporte sa
réserve d’air et qu’il doit savoir
la gérer. Le risque est de se
retrouver au fond à court d’air,
ce qui est toujours un moment
angoissant ! Cette contrainte
implique que le plongeur
connaisse les propriétés des
gaz comprimés. Dans le cadre
de la plongée sous-marine de
loisir, on a choisi d’enseigner
les propriétés du gaz parfait
décrites par la loi : PV = nRT, où
P est la pression, V le volume
du gaz, n la quantité de gaz, T la
température et R la constante
universelle des gaz parfaits
(R = 8,314 J.mol
-1 .K
-1
). Pour
simplifi er, comme la plongée
se déroule généralement dans
des milieux où la température
varie peu, on considère que
le produit PV reste constant.
On utilise donc la relation des
gaz parfaits sous la forme
P 1 V 1 = P 2 V 2 = Constante, pour
calculer la quantité de gaz
dont le plongeur dispose. Par
exemple, s’il emporte une
bouteille de 12 litres d’air
comprimé à 200 bars, on
calcule que cet air, détendu à
une pression de 1 bar (pression à la surface), occupe
un volume de 2 400 litres.
Cela donne une idée des
Comprendre la physico-chimie par la plongée sous-marine.
Comprendre la plongée sous-marine par la physico-chimie
de ne pas se refroidir. Enfi n,
il faut ajouter du lest pour
rester au fond : environ 15 kg
par chaussure, un « plomb
de poitrine » de 20 kg et un
« plomb dorsal » également
de 20 kg. On peut remarquer
sur la Figure 11A que Tintin
est un garçon robuste : il
discute aimablement avec le
capitaine Haddock et pourtant, il porte 60 kg sur les
épaules ! Ce matériel est très
robuste et performant (de nos
jours, il est encore possible de
l’essayer). Comme le fait
remarquer
le
capitaine
Haddock,
l’habillage
est
parfois délicat (Figure 11B).
Il va cependant permettre
d’explorer les fonds marins
et de travailler jusqu’à des
profondeurs parfois supérieures à 60 mètres. Il sera
utilisé jusqu’après la Seconde
Guerre mondiale.
Quels sont les avantages et
les inconvénients de cette
technique d’exploration sousmarine ? L’avantage pour le
plongeur est d’être relié à
la surface par un tuyau qui
lui apporte en permanence
de l’air comprimé. Il peut
ainsi rester au fond le temps
nécessaire pour effectuer son
travail. Le désagrément – qui
est l’inconvénient de l’avantage – est qu’il est lié à la
surface par un tuyau et par sa
ligne de vie ; il a donc très peu
de liberté pour se déplacer
et surtout, il dépend, pour sa
survie, totalement de l’équipe
de surface (Figure 12). C’est
pour cette raison qu’a été
développée, dans les années
1945-1950, une autre forme
de plongée : la plongée
autonome. Le commandant
J.-Y. Cousteau a été un pionnier en la matière.
2.4. La plongée autonome
Dans la plongée autonome,
les conditions de plongée
changent totalement. Le plongeur transporte sa réserve
de gaz respiratoire sous la
forme d’une bouteille d’air
comprimé. Les avantages
sont évidents : on passe d’un
matériel qui pesait 90 kg à
un matériel de 20 kg, ce qui
permet de se déplacer avec
aisance. Le plongeur n’est
plus lié à la surface, il gagne
en liberté. Cependant, l’inconvénient majeur de cette
technique est qu’il emporte sa
réserve d’air et qu’il doit savoir
la gérer. Le risque est de se
retrouver au fond à court d’air,
ce qui est toujours un moment
angoissant ! Cette contrainte
implique que le plongeur
connaisse les propriétés des
gaz comprimés. Dans le cadre
de la plongée sous-marine de
loisir, on a choisi d’enseigner
les propriétés du gaz parfait
décrites par la loi : PV = nRT, où
P est la pression, V le volume
du gaz, n la quantité de gaz, T la
température et R la constante
universelle des gaz parfaits
(R = 8,314 J.mol
-1 .K
-1
). Pour
simplifi er, comme la plongée
se déroule généralement dans
des milieux où la température
varie peu, on considère que
le produit PV reste constant.
On utilise donc la relation des
gaz parfaits sous la forme
P 1 V 1 = P 2 V 2 = Constante, pour
calculer la quantité de gaz
dont le plongeur dispose. Par
exemple, s’il emporte une
bouteille de 12 litres d’air
comprimé à 200 bars, on
calcule que cet air, détendu à
une pression de 1 bar (pression à la surface), occupe
un volume de 2 400 litres.
Cela donne une idée des