보일의 법칙은 스쿠버 다이빙에 어떻게 적용됩니까?

레크리에이션 스쿠버 다이빙 코스에 등록했을 때의 환상적인 결과 중 하나는 기본적인 물리 개념을 배우고이를 수중 환경에 적용 할 수 있다는 것입니다. 보일의 법칙은 이러한 개념 중 하나입니다.

보일의 법칙은 가스의 부피가 주변 압력에 따라 어떻게 변하는 지 설명합니다. 이 간단한 가스 법칙을 이해하면 스쿠버 다이빙 물리학 및 다이빙 이론의 많은 측면이 명확 해집니다.

보일의 법칙은:

PV = c

이 방정식에서 "P"는 압력을 나타내고 "V"는 부피를 나타내고 "c"는 상수 (고정) 수를 나타냅니다.

수학자가 아니면 혼란 스러울 수 있습니다. 그러나 절망하지 마십시오. 이 방정식은 스쿠버 다이버의 부력 보상 장치 (BCD)의 공기와 같은 주어진 가스에 대해 주변 가스 압력에 가스 부피를 곱하면 항상 같은 수로 나타납니다.

방정식에 대한 답은 변할 수 없으므로 (그래서 상수 라고 함) 가스 주변 압력을 높이면 가스의 부피 (V)가 작아 져야한다는 것을 알고 있습니다. 반대로, 우리가 주변 가스 압력을 낮추면 가스의 부피가 커집니다. 그게 다야! 그것은 보일의 법칙입니다.

거의. 보일 법칙의 다른 측면은 법이 일정한 온도에서만 적용된다는 것입니다. 가스 온도를 높이거나 낮추면 방정식이 더 이상 작동하지 않습니다.

보일의 법칙 적용

보일의 법칙은 다이빙 환경에서 수압의 역할을 설명합니다. 스쿠버 다이빙의 여러 측면에 적용되며 영향을줍니다. 다음 예를 고려하십시오.

스쿠버 다이빙의 많은 안전 규칙과 프로토콜은 다이버가 수압 변화로 인한 공기의 압축 및 팽창을 보상하도록 돕기 위해 만들어졌습니다. 예를 들어, 가스의 압축 및 팽창으로 귀를 균일하게하고 BCD를 조정하며 안전 정지를해야합니다.

스쿠버 다이빙을 한 사람들은 Boyle 's Law를 직접 경험했습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

상승 -다이버가 상승함에 따라 주변 수압이 감소하고 BCD의 공기가 팽창합니다. 이것이 그가 올라갈 때 BCD에서 과도한 공기를 방출해야하는 이유입니다. 그렇지 않으면 팽창하는 공기로 인해 부력에 대한 통제력을 상실하게됩니다.
하강 -다이버가 내려 오면 주변의 수압이 높아져 귀의 공기가 압축됩니다. 그는 귀 기압으로 불리는 귀 부상과 귀 부상을 피하기 위해 귀의 압력을 균등하게해야합니다.

보일의 법칙은 스쿠버 다이빙에서 가장 중요한 안전 규칙을 설명합니다.

다음은 두 가지 예입니다.

수중 숨을 참지 마십시오- 다이빙 훈련 기관에 따르면 다이버는 수압이 낮은 지역으로 올라가면 (심지어 수 피트) 오면 숨을들이 마시지 않아야 합니다. 폐에 갇힌 공기는 보일의 법칙. 팽창하는 공기는 다이버의 폐를 스트레칭하여 폐 기압으로 이어질 수 있습니다. 물론 이것은 숨을 참은 상태에서 올라가는 경우에만 발생하며 많은 기술 다이빙 조직이이 규칙을 "숨을 참지 말고 위로 올리십시오"로 수정합니다.
천천히 상승- 다이버의 몸은 다이빙하는 동안 압축 질소 가스를 흡수합니다. 수압이 적은 수심으로 올라 가면서이 질소 가스는 보일 법칙에 따라 팽창합니다. 다이버가 몸이 팽창하는 질소 가스를 제거 할 정도로 천천히 상승하지 않으면 혈액과 조직에 작은 기포가 형성되어 감압병을 일으킬 수 있습니다.