Paano Nalalapat ang Batas ni Boyle sa Scuba Diving?

2024 May -akda: Cyrus Reynolds | [email protected]. Huling binago: 2024-02-09 11:05

Isa sa mga kamangha-manghang kahihinatnan ng pag-enroll sa isang recreational scuba diving course ay ang matutunan ang ilang pangunahing konsepto ng physics at ilapat ang mga ito sa kapaligiran sa ilalim ng dagat. Ang batas ni Boyle ay isa sa mga konseptong ito.

Boyle's Law ay nagpapaliwanag kung paano nag-iiba ang volume ng gas sa nakapaligid na pressure. Maraming aspeto ng scuba diving physics at dive theory ang nagiging malinaw kapag naunawaan mo ang simpleng batas ng gas na ito.

Ang Batas ni Boyle ay:

PV=c

Sa equation na ito, ang “P” ay kumakatawan sa pressure, “V” ay nangangahulugan ng volume at ang “c” ay kumakatawan sa isang pare-pareho (fixed) na numero.

Kung hindi ka taong math, maaaring nakakalito ito. Ngunit, huwag mawalan ng pag-asa. Isinasaad ng equation na ito na para sa isang partikular na gas-gaya ng hangin sa buoyancy compensator device (BCD) ng scuba diver-kung i-multiply mo ang pressure na nakapalibot sa gas sa dami ng gas palagi kang mapupunta sa parehong numero.

Dahil ang sagot sa equation ay hindi maaaring magbago (kaya ito ay tinatawag na isang pare-pareho), alam natin na kung tataas natin ang presyon na nakapalibot sa isang gas (P), ang volume ng gas (V) ay dapat na mas maliit.. Sa kabaligtaran, kung babawasan natin ang presyur na nakapalibot sa gas, ang dami ng gas ay magiging mas malaki. Ayan yun! Iyan ang buong batas ni Boyle.

Halos. AngAng iba pang aspeto ng Batas ni Boyle na kailangan mong malaman ay ang batas ay nalalapat lamang sa isang pare-parehong temperatura. Kung tataas o babaan mo ang temperatura ng isang gas, hindi na gagana ang equation.

Paglalapat ng Batas ni Boyle

Boyle's Law ay naglalarawan sa papel ng presyon ng tubig sa kapaligiran ng pagsisid. Nalalapat ito at nakakaapekto sa maraming aspeto ng scuba diving. Isaalang-alang ang mga sumusunod na halimbawa:

• Descent- Habang bumababa ang isang diver, tumataas ang presyon ng tubig sa kanyang paligid, na nagiging sanhi ng mas maliit na volume (compress) ang hangin sa kanyang scuba equipment at katawan.
• Ascent- Habang umaakyat ang maninisid, bumababa ang presyon ng tubig, kaya isinasaad ng Batas ni Boyle na ang hangin sa kanyang gear at katawan ay lumalawak upang sumakop sa mas malaking volume.

Marami sa mga panuntunang pangkaligtasan at protocol sa scuba diving ay nilikha upang matulungan ang isang maninisid na makabawi sa compression at pagpapalawak ng hangin dahil sa mga pagbabago sa presyon ng tubig. Halimbawa, ang pag-compress at pagpapalawak ng gas ay humahantong sa pangangailangang ipantay ang iyong mga tainga, ayusin ang iyong BCD, at huminto sa kaligtasan.

Mga Halimbawa ng Batas ni Boyle sa Dive Environment

Ang mga nag-scuba diving ay unang nakaranas ng Boyle's Law. Halimbawa:

• Ascent- Habang umaakyat ang isang diver, bumababa ang presyon ng tubig sa paligid niya, at lumalawak ang hangin sa kanyang BCD. Ito ang dahilan kung bakit kailangan niyang maglabas ng labis na hangin mula sa kanyang BCD habang siya ay umaakyat-kung hindi, ang lumalawak na hangin ay magdudulot sa kanya na mawalan ng kontrol sa kanyang buoyancy.
• Descent - Habang bumababa ang isang maninisid, tumataas ang presyon ng tubig sa kanyang paligid, na pinipilit ang hangin sakanyang tainga. Dapat niyang ipantay ang presyon sa kanyang mga tainga upang maiwasan ang pananakit at posibleng pinsala sa tainga na tinatawag na ear barotrauma.

Mga Panuntunan sa Kaligtasan ng Scuba Diving na Nagmula sa Batas ni Boyle

Ipinapaliwanag ng batas ni Boyle ang ilan sa pinakamahalagang panuntunan sa kaligtasan sa scuba diving.

Narito ang dalawang halimbawa:

1. Don't Hold Your Breath Underwater - Ayon sa dive training organizations, hindi dapat huminga ang isang diver sa ilalim ng tubig dahil kung aakyat siya (kahit ilang talampakan) sa isang lugar ng mas mababang presyon ng tubig, ang hangin na nakulong sa kanyang mga baga ay lalawak ayon sa Batas ni Boyle. Ang lumalawak na hangin ay maaaring mag-unat sa mga baga ng maninisid at humantong sa pulmonary barotrauma. Siyempre, nangyayari lang ito kung aakyat ka habang pinipigilan ang iyong hininga, at binago ng maraming teknikal na organisasyon ng diving ang panuntunang ito sa "Huwag huminga at umakyat."
2. Umakyat nang Dahan-dahan - Ang katawan ng isang diver ay sumisipsip ng compressed nitrogen gas habang siya ay sumisid. Habang umaakyat siya sa lalim na may mas kaunting presyon ng tubig, lumalawak ang nitrogen gas na ito ayon sa Batas ni Boyle. Kung ang isang maninisid ay hindi sapat na mabagal na umakyat para sa kanyang katawan upang maalis ang lumalawak na nitrogen gas na ito, maaari itong bumuo ng maliliit na bula sa kanyang dugo at tissue at magdulot ng decompression sickness.

Bakit Kinakailangan ang Palagiang Temperatura para Gamitin ang ni Boyle

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang Batas ni Boyle ay nalalapat lamang sa mga gas sa pare-parehong temperatura. Ang pag-init ng gas ay nagiging sanhi ng paglaki nito, at ang paglamig ng gas ay nagiging sanhi ng pag-compress nito.

Maaaring masaksihan ng isang diver ang hindi pangkaraniwang bagay na ito kapag inilubog nila ang isang mainit na tangke ng scuba sa mas malamig na tubig. Ang pressure gaugeAng pagbabasa ng isang mainit na tangke ay bababa kapag ang tangke ay nakalubog sa malamig na tubig habang ang gas sa loob ng tangke ay pumipilit.

Ang mga gas na sumasailalim sa pagbabago ng temperatura, pati na rin ang lalim na pagbabago, ay kailangang magkaroon ng pagbabago sa dami ng gas dahil sa pagbabago ng temperatura, at ang simpleng batas ni Boyle ay dapat na baguhin upang isaalang-alang ang temperatura.

Ang batas ni Boyle ay nagbibigay-daan sa mga diver na mahulaan kung ano ang magiging kilos ng hangin sa panahon ng pagsisid. Tinutulungan ng batas na ito ang mga diver na maunawaan ang mga dahilan sa likod ng marami sa mga alituntunin sa kaligtasan ng scuba diving.