Dans les manuels de plongée, on peut lire : "la pression de l'eau augmente de 1 bar tous les 10m".
1) Cette indication est-elle correcte pour une plongée en mer?
2)A 30 m de profondeur, des bulles d'air expiré remontent vers la surface. Elles ont un diamètre d1 = 1.0 cm au départ du détendeur. Quel sera leur diamètre d2 à l'arrivée en surface ?
on suposera que la température reste constante jusqu'à cette profondeur.
3)Lors de la remontée, comment varie la pression en diazote dans l'air que le plongeur respire? Que se passe-t-il alors pour le diazote dissous dans son sang et ses tissus? Quels sont les risques d'une remontée rapide ?

J'aimerai avoir votre aide sur cet exercice.
Voici les données que j'ai :
-Masse volumique de l'eau de mer : 1,025*10°3kg.m-3
-g=9.8 N.kg-1
-Pression atmosphérique : 1,0 bar
-Volume d'une sphère de rayon R : V=4/3*π*R°3

("*" multiplication, "°" puissance)

Bonjour,
J'aimerai au moins avoir pour chaque question des aides et les formules à utiliser car cette je n'ai vu que très rapidement la chapitre approprié.
Merci,

Dès que je serai sur l'ordi je t'aiderai si quelqu'un d'autre ne l'aura pas déjà fait.

Pour la première question, j'en sais rien du tout

Je suppose que oui, car plus l'altitude diminue, plus la pression augmente. Après, l'unité officielle c'est la Pascal mais le bar ca se dit aussi.

Pour la deuxième question, je suppose que tu dois utiliser la relation P=F/S. Celle-ci doit reste juste tout au long de la remontée de la bulle.

Tu calcules la force que subit une bulle en remontant, tu calcules en Pascal la pression que subit la bulle à la surface et tu en déduis la surface.

Tu es en quelle classe ?

1) oui
2) la quantité d'air reste constante dans ta bulle, et considère l'air comme un gaz parfait.
3) tu remontes,donc la pression diminue et le volume augmente. Je te laisse imaginer le problème

Je suis en 2nd mais pour p=f/s je dois prendre quelles valeurs ? Et pour la question 3 pouvez m'expliquer en détail car il y a plusieurs question en une et je ne comprend pas très bien. Et pour quels calculs je dois utiliser les données ? (il y a une erreur dans les donnés : "&#960" correspond à pi)

En gros, il faudrait m'expliquer comment calculer le nouveau diamètre des bulles (question 2) et les risques d'une remontée rapide, enfin que de passe-t-il pour le diazote ?

Revenir à la définition de la pression : contrainte normale surfacique donc p=(1/normeduvecteur(dS))*(vecteur(dF) scalaire vecteur(dS)) où dF force de pression s'exerçant sur la surface élémentaire dS.

Le mieux est de redémontrer le truc en faisant l'équilibre d'une colonne d'eau verticale de hauteur h et de surface ||dS||.

En gros tu dis qu'il y a d'une part la force de pression dF qui s'exerce et d'autre part le poids de la colonne connu en fonction de la masse volumique et du volume h*||dS||

Tu projette tout sur la verticale bien entendu (en faisant scalaire dS) et tu divises par dS pour faire apparaitre p et disparaitre le dS du volume h*dS et à l'équilibre la somme fait 0 ce qui te donne une relation entre p et h la profondeur en fonction des paramètres donnés.

Ça c'est juste pour répondre proprement à la première question et c'est l'occasion de refaire ce raisonnement de colonne à l'équilibre souvent utile et transposable à d'autres trucs.

Il est en seconde

Sinon, je pense plutot que c'est avec la relation pV=nRT

On nous dit par contre que la température reste constante, mais on ne nous la donne pas Doit-on la négliger ?

Non mais les gars, sérieusement, PV=nRT quoi,faut pas aller plus loin, c'est du niveau seconde l'exo, faut pas commencer à parler de scalaire dS

Bah PV=nRT=cte c'est tout ce qu'il y a à savoir

Je vous préviens on a vu que très rapidement ce chapitre c'est pour cela que j'aimerai des réponses assez simples et bien expliqués si c'est possible.
Merci.

Par exemple pv=nrt j'en ai jamais entendu parler

C'est au programme de seconde. Si tu ne l'as pas vu, on ne peut rien faire pour toi (enfin tu as la formule, c'est déjà ça)

Il a rien dit sur son niveau. Je pensais qu'il était en première année post bac. Ce genre d'exo y est un grand classique.

Ce n'est plus au programme de seconde depuis la nouvelle réforme. Je te fais l'exo.

pV=nRT n'est plus au programme de seconde ?????

Redoublez plein d'années, vous qui êtes actuellement en prépa ou L1/L2 scientifiques, attendez la génération "nouveau bac" et vous n'aurez plus aucun souci de concurrence

Il faut donc que pV reste constant. Quand t'es à 30m; la pression p vaut 1bar (pression atmo) + 3bar = 4bar, soit 4*10^5 Pa.

Ensuite, t'as V=4*pi*r^3/3

Tu calcules donc pour 30m, et tu trouve pV=1,67 Pa*m^3

Après, t'as plus qu'à poser pV=1,67 Pa*m^3 dans le cas où t'es à la surface, et à isoler r pour trouver r=1cm. Donc D=2cm à la surface.

Vous trouvez pareil les autres ?

2)Soient p1 la pression absolu à 30m de profondeur, p2 la pression atmosphérique (pression à la surface de l'eau), v1 le volume de la bulle à 30m de profondeur et v2.

Sachant que l'on se situe à 30m de profondeur, P1 vaut 4 bars (Pression hydrostatique + pression atmosphérique = 3 + 1 = 4bars).

On calcule maintenant v1:

v1=4/3*pi*R^3=4/3*pi*(d1/2)^3=4/3*pi*(1,0/2)^3=0,5
cm^3

D'après la loi de Boyle-Mariotte on a:

p1*v1=p2*v2
v2=(p1*v1)/p2=(4*0,5)/1=4,5cm^3

Après normalement il te reste plus qu'à calculer d2 grâce à v2.