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3 Composition de l'air L'air sec est composé de: 78. 1% d'azote 20. 8% d'oxygéne 00. 9% d'argon 00. 2% de gaz rare: dioxyde de carbone, ozone, monoxyde d'azote, hélium, néon. 3 - Mise en évidence expérimentale de la loi de Henry 3. 1 Expérience du piston et du liquide 3. 2 Expérience quotidienne: boisson gazeuse On peut voir au quotitidien les conséquences de la loi de Henry avec les boissons gazeuses. Une boisson gazeuse contient un grande quantité de CO2 dissout. Tant qu'elle est fermée, la partie gazeuse située en haut de la bouteille est remplie de CO2, qui exerce donc une forte pression sur le liquide. A partir de là, plusieurs petite expérience sont possibles. 3. 2. 1 Ouverture de la bouteille A l'ouverture de la bouteille, spontanément, on voit des petites bulles de gaz se former dans la boissons et en ressortir. 3. 2 Bouteille au repos On ouvre doucement une bouteille de boisson gazeuse. On la repose, et on la laisse ainsi reposé plusieurs heures. Puis on la secoue, ou on la goutte, Elle n'est plus pétillante.

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1 - Justification Un plongeur est soumis à des pressions croissantes avec la profondeur. Il va respirer de l'air, et donc de l'azote, à une pression accrue. Cet azote va se dissoudre dans le corps. A la remontée, cet gaz va "sortir" des tissus et risquer de former des micro-bulles, générant un accident de décompression. Cette dissolution, et cette sortie sont les conséquences de la loi de Henry. Il est donc important de bien la comprendre pour mieux appréhender le principe des procédures de décompression, ainsi que le mécanisme des accidents de décompression. 2 - Rappels 2. 1 Loi de Mariotte "Pour un gaz parfait, à température constante, le volume d'un gaz est inversement proportionnel à la pression qu'il reçoit. " Formule mathématique: Pression X Volume = Constante 2. 2 Loi de Dalton "La pression d'un mélange gazeux est égale à la somme des pressions qu'aurait chacun des gaz s'il occupait seul le volume total. " Formule mathématique: Pp (gaz) = PAbs x%(gaz) Avec: Pp (gaz) Pression partielle du gaz concidéré PAbs pression absolu (ou totale) du mélange gazeux%(gaz) pourcentage du gaz contenu dans le mélange 2.

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L'ouverture d'une bouteille de champagne est une belle illustration du dégazage du gaz carbonique dissout sous forme de bulles! Application à la plongée sous-marine La loi de Henry va intervenir dans les échanges gazeux qui s'opèrent au niveau des poumons entre l'air et le sang qui circule dans tout le corps. En effet, les variations de la pression de l'air inspiré par le plongeur au cours de sa plongée modifient l'équilibre existant avec l'air ambiant en surface et entrainent des échanges gazeux afin de rétablir un nouvel équilibre. Le principal gaz qui nous intéresse est l'azote, un gaz largement présent dans l'air que nous respirons mais non consommé par l'organisme.

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En plongée on respire de l'aire à la pression ambiante, l'organisme va se charger en N2 sous l'effet de la pression. Pour éviter la sur-saturation rapide (avec bulles), le plongeur doit remonter lentement (15m/mn) et faire ses paliers si nécessaire. Sinon il a de grande chance de faire un accident de décompression. Les facteurs de dissolution pour un plongeur - la profondeur: si elle augmente, Q augmente, - la profondeur: si elle diminue, Q diminue, - la durée: si elle augmente, Q augmente, - l'effort physique: si il augmente, Q augmente, - la température: si elle augmente, Q augmente. La Loi A température donnée et à saturation, la quantité de gaz dissoute dans un liquide est proportionnelle à la pression du gaz au dessus du liquide. Voir aussi Loi de Dalton, Principie d'Archimède, et l es accidents de plongée Merci à Nicolas pour ses informations allez voir son site:

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4. 5 Période d'un tissus On appelle période d'un liquide le temps qu'il met pour diviser par 2 la différence qu'il y a entre la pression partielle qu'un gaz exerce sur ce liquide et la tension de ce gaz dans ce liquide. Cette période est constante, et propre à chaque liquide. Ainsi, la saturation (ou la désaturation) va être très rapide lors du changement de pression partielle du gaz sur le liquide, puis se ralentir jusqu'à atteindre l'équilibre. Exemple: Un liquide à un période de 5 mn. Il est au repos, à la pression atmosphérique. Il a donc une tension en azote de 0. 8, puisque la pression partielle d'azote est de 0. 8 bar. On le place dans un caisson où l'on applique une pression de 5 bar, soit une pression partielle d'azote de 4 bars. Au bout de 5 mn, la tension d'azote dans le liquide sera de 2. 4 (0. 8 initial + (4-0. 8)/2). Au bout de 10 mn, elle sera de 3. 2 (2. 4 atteint au bout de 5 mn + (4-2. 4)/2). Au bout de 15 mn, elle sera de 3. 6 (3. 2 atteitn au bout de 10 mn + (4-3. 2)/2) Et ainsi de suite jusqu'à ce que la tension soit proche de 4.

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C'est la situation du plongeur en train de descendre, ou pendant son exploration. En effet, la saturation de tous les tissus est rarement atteinte lors d'une plongée sportive. 4. 3 La sur-saturation Un gaz est en sur-saturation lorsque la pression partielle qu'il exerce sur un liquide est légèrement inférieure à la tension de ce gaz dans ce liquide. C'est la situation du plongeur qui remonte en respectant les procédures de décompression. On peut faire l'analogie avec la bouteille de boisson gazeuse que l'on vient d'ouvrir après l'avoir laisse reposer. Elle désature doucement. Le gaz sort du liquide de manière invisible. Au pire, des micro-bulles se forment, qui ne sont pas visibles à l'oeil nu. On appelle coefficient de saturation critique le rapport de la tension sur la pression au-delà duquel la désaturation devient "violente" 4. 4 La sur-saturation critique Un gaz est en sur-saturation critique lorsque la pression partielle qu'il exerce sur un liquide est nettement inférieure à la tension de ce gaz dans ce liquide.

15 min après ceci, des bulles apparaissent: III. Vérification de la loi J'ai voulu tester la loi d'Henry expérimentalement. Pour cela, j'ai rempli 4 bouteilles en plastique à moitié avec de l'eau et j'ai mis une pression différente dans chaque: 1, 3, 5 et 8 bars soit l'équivalent de 0, 20, 40 et 70 mètres. J'ai laissé sous pression pendant 2 jours pour être certain d'avoir atteint la saturation. J'ai choisis 2 jours car cette durée me paraissait correct pour être à saturation par rapport à l'ordre de grandeur de la durée d'une plongée qui est d'environ 45 min. J'ai ensuite mesuré, par déplacement d'eau (voir la photo), le volume de gaz qui se dégage de l'eau présente dans la bouteille lorsque j'ai remise celle-ci à pression ambiante (1 bar). On obtient une droite: Le volume d'eau de la bouteille était de 125 mL et l'expérience s'est faite à 20°C. Obtenir une droite est cohérent d'après la loi d'Henry car on a la quantité de gaz dissous qui est proportionnelle à la pression partielle qu'exerce le gaz sur le liquide.

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