Почему нужно знать газовые законы, многие ведь говорят это мне никогда не пригодится, а ведь на самом деле ещё как коснётся, дочитайте статью до конца.
Замечательный фильм "Военный ныряльщик", в главных ролях Роберт Де Ниро и Кьюба Гудинг - младший. Кто не смотрел - посмотрите, старшеклассникам кто сдаёт ЕГЭ по физике тем более смотреть. Ведь в этом фильме инструктор Санди жестоко спрашивает "шнурка" - водолаза о законе Бойля-Мариотта, окуная того в бочку с водой:
Это один из основных газовых законов описывающих состояние идеального газа при постоянной температуре, так называемый изотермический закон. Для данной массы газа произведение давления на его объём постоянно, если температура не меняется:
PV=const при Т=const
Для реального газа этот закон тоже очень хорошо выполняется при давлениях до 100 атмосфер. Этот закон очень важен для любителей дайвинга и водолазов и вот почему:
Каждые 10 метров глубины вода создаёт давление в 1 атмосферу
P=ρgh (1000 кг/м3*9,8м/с2*10м =98000 Па или почти 1 атмосфера), соответственно скажем на глубине 50 м, это уже будет 5 атмосфер. Мы дышим воздухом, а в воздухе порядка 78% азота, то есть его уже много в крови, но при повышении давления он очень активно будет всасываться в кровь. Пусть водолаз или дайвер достаточно долго поработал на глубине, в случае быстрого поднятия на поверхность, давление будет резко падать, а пузырьки газов вообще и азота в частности будут в соответствии с законом резко увеличиваться в объёме. (с глубины в 50 метров в 5 раз) Кровь по всему организму закипит! Везде! Будут закупориваться капилляры, будут рваться сосуды, клеточные стенки, возникнет декомпрессионная или кессонная болезнь, именно поэтому подниматься с глубин где ты работал или плавал нужно постепенно. Вот таблица для глубины в 30 метров:
А вот таблица декомпрессии на те самые 50 метров что я привёл в качестве примера:
А это для больших глубин:
Как видите общее время декомпрессии для дышащих воздухом при работе на глубине 85 метров в течении 25 минут будет уже 5 часов 11 минут. Представляете!11 остановок при подъёме и даже на глубине 3 метра надо сидеть 80 минут в воде, а при подъёме со 100 метров уже 2 часа в трёх метрах от поверхности, а всего 8 часов декомпрессии.
Кстати кессонная болезнь возникает конечно же и у лётчиков, и пассажиров авиалайнеров, стюардесс, если самолёт очень резко набирает высоту. Именно поэтому рекомендуют 24 часа отдыха после полёта.
Дорогие бизнесмены, берегите себя, не летайте часто в течении суток! Отдыхайте после полёта минимум сутки.
Теперь вы понимаете почему закон Бойля -Мариотта очень важен для многих.
(Если интересно про кессонную болезнь погуглите, очень много интересного)
Спасибо за внимание, я продолжу пробовать себя в серии статей на научно-популярные темы, в том числе и рассказывая о физике.