Ինչպե՞ս է Բոյլի օրենքը կիրառվում սուզվելու համար:

2024 Հեղինակ: Cyrus Reynolds | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-02-08 05:20

Հանգստի սուզվելու դասընթացին գրանցվելու ֆանտաստիկ հետևանքներից մեկը ֆիզիկայի որոշ հիմնական հասկացություններ սովորելն ու դրանք ստորջրյա միջավայրում կիրառելն է: Բոյլի օրենքը այս հասկացություններից մեկն է։

Բոյլի օրենքը բացատրում է, թե ինչպես է գազի ծավալը տատանվում շրջակա ճնշման հետ: Սկուբայվինգի ֆիզիկայի և սուզման տեսության շատ ասպեկտներ պարզ են դառնում, երբ հասկանում եք գազի այս պարզ օրենքը:

Բոյլի օրենքն է.

PV=c

Այս հավասարման մեջ «P»-ը ներկայացնում է ճնշումը, «V»-ը՝ ծավալը, իսկ «c»-ն՝ հաստատուն (ֆիքսված) թիվ:

Եթե դուք մաթեմատիկոս չեք, սա կարող է շփոթեցնող թվալ: Բայց, մի հուսահատվեք: Այս հավասարումը ցույց է տալիս, որ տվյալ գազի համար, ինչպիսին է օդը ջրասուզակի լողացողության փոխհատուցման սարքում (BCD), եթե գազի շրջակայքի ճնշումը բազմապատկեք գազի ծավալով, դուք միշտ կհայտնվեք նույն թվով:

Քանի որ հավասարման պատասխանը չի կարող փոխվել (այդ պատճառով էլ այն կոչվում է հաստատուն), մենք գիտենք, որ եթե մեծացնենք գազի շուրջ ճնշումը (P), ապա գազի ծավալը (V) պետք է փոքրանա։. Եվ հակառակը, եթե մենք նվազեցնենք գազի շրջապատող ճնշումը, գազի ծավալն ավելի մեծ կլինի։ Վե՛րջ: Դա Բոյլի ամբողջ օրենքն է։

Գրեթե. ԱյնԲոյլի օրենքի միայն մյուս կողմը, որը դուք պետք է իմանաք, այն է, որ օրենքը կիրառվում է միայն մշտական ջերմաստիճանի դեպքում: Եթե դուք բարձրացնեք կամ նվազեցնեք գազի ջերմաստիճանը, ապա հավասարումն այլևս չի գործում։

Կիրառել Բոյլի օրենքը

Բոյլի օրենքը նկարագրում է ջրի ճնշման դերը սուզվելու միջավայրում: Այն կիրառվում և ազդում է սկուբա սուզվելու բազմաթիվ ասպեկտների վրա: Դիտարկենք հետևյալ օրինակները՝

• Վայրէջք- Երբ սուզորդն իջնում է, նրա շուրջը ջրի ճնշումը մեծանում է, ինչի հետևանքով նրա սկուբա սարքավորումների և մարմնի օդը ավելի փոքր ծավալ է զբաղեցնում (կոմպրես):
• Վերելք- Երբ սուզորդը բարձրանում է, ջրի ճնշումը նվազում է, ուստի Բոյլի օրենքը սահմանում է, որ նրա հանդերձում և մարմնի օդը լայնանում է և ավելի մեծ ծավալ է զբաղեցնում:

Սկուբայվինգի անվտանգության կանոններից և արձանագրություններից շատերը ստեղծվել են ջրասուզորդին օգնելու փոխհատուցել ջրի ճնշման փոփոխության պատճառով օդի սեղմումն ու ընդլայնումը: Օրինակ՝ գազի սեղմումը և ընդլայնումը հանգեցնում են ականջները հավասարեցնելու, BCD-ն կարգավորելու և անվտանգության կանգառներ անելու անհրաժեշտությանը:

Բոյլի օրենքի օրինակներ սուզման միջավայրում

Նրանք, ովքեր զբաղվել են սկուբա դայվինգով, առաջին իսկ ձեռքից զգացել են Բոյլի օրենքը: Օրինակ՝

• Վերելք- Երբ սուզորդը բարձրանում է, նրա շուրջ ջրի ճնշումը նվազում է, և նրա BCD-ի օդը ընդլայնվում է: Ահա թե ինչու նա պետք է ազատի ավելորդ օդը իր BCD-ից, երբ նա բարձրանում է, հակառակ դեպքում, ընդլայնվող օդը կհանգեցնի նրան, որ նա կկորցնի իր լողացողության վերահսկողությունը:
• Իջնում - Երբ սուզորդն իջնում է, նրա շուրջ ջրի ճնշումը մեծանում է՝ սեղմելով օդընրա ականջները. Նա պետք է հավասարեցնի ճնշումը իր ականջներում, որպեսզի խուսափի ցավից և ականջի հնարավոր վնասվածքից, որը կոչվում է ականջի բարոտրավմա:

Սկուբա սուզվելու անվտանգության կանոններ, որոնք բխում են Բոյլի օրենքից

Բոյլի օրենքը բացատրում է սկուբայվինգի անվտանգության որոշ կարևոր կանոններ:

Ահա երկու օրինակ՝

1. Մի պահեք ձեր շունչը ջրի տակ - Ըստ սուզման ուսուցման կազմակերպությունների՝ ջրասուզակը երբեք չպետք է շունչը պահի ջրի տակ, քանի որ եթե նա բարձրանա (նույնիսկ մի քանի ոտնաչափ) տարածք ջրի փոքր ճնշման դեպքում նրա թոքերում փակված օդը կընդլայնվի Բոյլի օրենքի համաձայն: Ընդարձակվող օդը կարող է ձգել ջրասուզակի թոքերը և հանգեցնել թոքային բարոտրավմայի: Իհարկե, դա տեղի է ունենում միայն այն դեպքում, եթե դուք բարձրանում եք շունչը պահած, և շատ տեխնիկական սուզվող կազմակերպություններ փոփոխում են այս կանոնը «Մի պահեք ձեր շունչը և բարձրացեք»:
2. Դանդաղ բարձրանալ - Սուզվողի մարմինը կլանում է սեղմված ազոտային գազը, երբ նա սուզվում է: Երբ նա բարձրանում է դեպի խորություն՝ ավելի քիչ ջրի ճնշմամբ, այս ազոտային գազը ընդլայնվում է Բոյլի օրենքի համաձայն: Եթե ջրասուզակը այնքան դանդաղ չի բարձրանում, որպեսզի իր մարմինը վերացնի այս ընդլայնվող ազոտային գազը, այն կարող է փոքրիկ պղպջակներ ձևավորել նրա արյան և հյուսվածքի մեջ և առաջացնել դեկոպրեսիոն հիվանդություն:

Ինչու է անհրաժեշտ մշտական ջերմաստիճան Բոյլի օգտագործման համար

Ինչպես նշվեց վերևում, Բոյլի օրենքը կիրառվում է միայն մշտական ջերմաստիճանում գտնվող գազերի համար: Գազի տաքացումը հանգեցնում է նրա ընդլայնման, իսկ սառեցնելու դեպքում՝ սեղմվում։

Սուզվողը կարող է ականատես լինել այս երևույթին, երբ տաք բաքը ընկղմում է ավելի սառը ջրի մեջ: Ճնշման չափիչՏաք բաքի ընթերցումը կնվազի, երբ բաքը ընկղմվի սառը ջրի մեջ, քանի որ տանկի ներսում գազը սեղմվում է:

Գազերը, որոնք ենթարկվում են ջերմաստիճանի փոփոխության, ինչպես նաև խորության փոփոխության, պետք է ունենան գազի ծավալի փոփոխություն՝ հաշվի առնելով ջերմաստիճանի փոփոխությունը, և Բոյլի պարզ օրենքը պետք է փոփոխվի՝ հաշվի առնելով ջերմաստիճանը:

Բոյլի օրենքը սուզորդներին հնարավորություն է տալիս կանխատեսել, թե ինչպես կվարվի օդը սուզվելու ժամանակ: Այս օրենքը օգնում է ջրասուզակներին հասկանալ սկուբա սուզվելու անվտանգության շատ ուղեցույցների պատճառները: