La loi de Boyle-Mariotte

Application :

La loi de Boyle Mariotte décrit les effets de la pression sur les gaz. En effet, les gaz sont compressibles et en plongée ils se compriment à la descente (la pression augmentant) et se dilatent à la remontée (la pression diminuant).

Découverte:

En 1662, Robert Boyle physicien et chimiste irlandais, (né à Lismore en Irlande le 25 janvier 1627, mort le 30 décembre 1691) énonça la loi de compressibilité des gaz : "le volume d'un gaz est inversement proportionnel à la pression qu'il reçoit".

En 1676, Edme Mariotte physicien et botaniste français, (né vers 1620 à Dijon et mort le 12 mai 1684 à Paris) compléta la loi de Boyle en précisant "à température constante".

Démonstration :

Prenons un ballon de baudruche gonflé en surface avec 10L d'air et on le descend au fond: son volume diminue, il est flasque, comme s'il était dégonflé.

à 10m son volume n'est plus que de 5L,

à 20m sont volume est de 3.33L

à 30m son volume est de 2.5L

En fait, la pression a comprimé l'air du ballon. Celui-ci occupe donc un volume moindre. A la remontée, la pression diminue, l'air du ballon se détend et le ballon retrouve son volume initial une fois arrivé à la surface.

Enoncé :

La loi complète citée ci-dessous s'appelle donc la loi de Boyle-Mariotte. Cette loi est connue comme "loi de Mariotte" en France !

A température constante, le volume d'un gaz est inversement proportionnel à la pression qu'il reçoit.

On peut aussi écrire :

P x V = constante

Ou P1 x V1 = P2 x V2 = P3 x V3 = constante

 Cette loi est très importante pour les plongeurs car nous respirons de l'air comprimé tout au long de la plongée:

Conséquence en plongée :

- accidents barotraumatiques : la compression ou la décompression de l'air dans notre corps peut entrainer des accidents. Tous les barotraumatismes dépendent de cette loi.

- consommation d'air : Pour un même volume d'air inspiré la quantité d'air consommée augmente avec la profondeur car nous respirons l'air à la pression ambiante.

- effets sur l'équipement : compression de la combinaison, utilisation du gilet stabilisateur qui entraine une modification du volume du plongeur. (Loi d'Archimède et ses conséquences sur le poids apparent)