ДайвОК.рф

Теория

Главная  >>  Теория


Урок |1 | |2 | |3 | |4 | |5 | |6 | |7 | |8 | |9 | |10 | |11 | |12 | |13 | |14 | |15 | |16 | |17 | 

Урок 9

В предыдущей главе мы продолжили разговор об изменениях, которые происходят с человеком при погружении под воду. Вы узнали, как изменяется наше восприятие окружающей среды, научились общаться под водой, узнали о новых элементах снаряжения. Вы помните, что время пребывания под водой у нас ограничено. Прежде всего, это запасы воздуха, которые не бесконечны, а также холод. Но это не единственные ограничения. Сегодня мы продолжим разговор о том, какие факторы необходимо учитывать, собираясь в подводное путешествие.

Дыхание воздухом под повышенным давлением

Воздух, давление и жидкость

На предыдущих занятиях мы выяснили, что газ способен оказывать давление. Сегодня мы поговорим о другом свойстве газа — о его способности растворяться в жидкости.

Растворение газа в жидкости — это явление проникновения молекул газа между молекулами жидкости. Но несмотря на то, что газ растворяется в жидкости, он не теряет своего свойства оказывать давление. Таким образом, растворенный газ тоже оказывает определенное давление. От чего же зависит растворимость газа, и сколько газа может раствориться в жидкости? Ответ на этот вопрос дали английские ученые- физики Генри и Дальтон в далеком 1803 году. Они выяснили, что давление растворенного газа в первую очередь зависит от внешнего давления. Газ будет растворяться в жидкости до тех пор, пока давление растворенного газа не сравняется с давлением окружающей среды. Проиллюстрируем это простым экспериментом.

Возьмем стакан с водой и поставим его на стол. Из первой главы вы помните, что давление окружающей среды в данном случае равно 1 атмосфере. Давление газа (воздуха), растворенного в стакане воды, тоже будет равно 1 атмосфере. В этом случае жидкость в стакане и окружающая среда (воздух) находятся в равновесии, и больше газа в воде раствориться не может, если мы не увеличим давления окружающей среды.

 

Джон Дальтон

1766-1844

Английский химик и физик, создатель химического атомизма. Установил (1803 г.) закон кратных отношений, ввел понятие «атомный вес», первым определил атомные веса (массы) ряда элементов. Открыл газовые законы, названные его именем. Первым (1794 г.) описал дефект зрения, которым страдал сам, позже названный дальтонизмом.

 

Поместим этот стакан в герметичную камеру, где искусственно увеличим давление газа до 2 атмосфер. Поскольку внешнее давление газа увеличилось, то он снова начнет растворяться в жидкости. И это будет происходить до тех пор, пока давления не сравняются. То есть, давление растворенного газа будет равняться 2 атмосферам. Жидкость снова перейдет в состояние равновесия (или полного насыщения).

Таким образом, степень насыщения жидкости газом зависит от давления газа на жидкость и от времени, в течение которого это давление оказывалось.

Вы спросите, а какое отношение это имеет к человеку? Самое прямое. Дело в том, что человеческий организм приблизительно на 70% состоит из жидкости. Когда аквалангист начинает погружение, он играет роль стакана с водой из нашего эксперимента. Воздух, которым он дышит, подается ему под давлением окружающей среды. Чем глубже аквалангист погружается, тем выше это давление, и тем лучше газы, входящие в состав воздуха, растворяются в тканях организма.

 

Состав воздуха

Воздух, которым мы дышим, неоднороден. Он является смесью нескольких газов. Приблизительно 78% воздуха составляет азот (N2), 21% — кислород (O2), 0,03% — углекислый газ (CO2), и меньше 1% остается на инертные газы, водяные пары, примеси и загрязнения. Чем меньше две последние составляющие, тем лучше. Правда, в наше промышленное время тенденция в этом плане намечается далеко не в эту лучшую сторону.

Еще раз повторим: наш организм адаптирован к нормальному атмосферному давлению. Находясь на поверхности земли, мы находимся в состоянии насыщения, когда общее давление газов, растворенных в нас, приблизительно равно 1 атмосфере. Мы никаким образом не чувствуем, влияют как-нибудь эти газы на нас или нет. Дело в том, что влияние какого-либо газа на наш организм будет увеличиваться с увеличением давления. Для любого газа существуют «пороговые значения», когда он перестает быть нейтральным или полезным, а становится вредным. Газы, входящие в воздушную смесь, не являются исключением.

 

Уильям ГЕНРИ

1774–1836

Английский химик и физик. Помимо закона, названного его именем, Генри открыл химическую формулу аммиака и обнаружил различие между метаном и этиленом. Помимо исследований (на которые он потратил значительную часть семейного наследства) Генри оставил после себя учебник «Элементы экспериментальной химии» (Elements of Experimental Chemistry), признанный самым удачным учебником по химии первой половины XIX века.

 

Урок |1 | |2 | |3 | |4 | |5 | |6 | |7 | |8 | |9 | |10 | |11 | |12 | |13 | |14 | |15 | |16 | |17 | 
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru