Seconde_Thème 3_LE SPORT AE 26_La respiration en plongée LA RESPIRATION EN PLONGEE Objectifs : - La quantité de matière et la température d'un gaz ayant été fixées, trouver la relation entre la pression du gaz et son volume. - Comprendre les risques encourus pendant une plongée et liés à l’évolution de la pression. I. Evolution de la pression d’un gaz par rapport au volume occupé. 1. Dispositif expérimental. Régler le volume sur la valeur 35 mL. Relier la seringue au capteur de pression. Seringue 2. Protocole. Manomètre !!! Ne pas dépasser 2 000 hPa (dépassement de calibre : le manomètre affiche "1"). Ne pas toucher le corps de la seringue avec les doigts pour ne pas faire varier la température !!! Effectuer la mesure de la pression tous les 3 mL en diminuant petit à petit le volume du gaz contenu dans la seringue. Effectuer, de la même façon que précédemment, des mesures de pression en augmentant le volume du gaz contenu dans la seringue (avec toujours des variations de 3 mL). Compléter le tableau suivant : V (……) p (……) 35 3. Exploitation des mesures et conclusion. Ouvrir le logiciel Regressi sur le bureau. Dans la barre d’outils, dans le menu Fichier, choisir Nouveau puis Clavier. Dans le tableau Variables expérimentales, taper les symboles V puis p et les unités correspondantes → OK. Entrer les couples de valeurs de V et p mesurées : appuyer sur entrée après chaque valeur. Dans le menu Fenêtre, cliquer sur Mosaïque verticale pour faire apparaître le graphique p = f (V). 1. 2. 3. Représenter l’allure de la courbe sur votre copie. Les grandeurs p et V sont-elles proportionnelles ? Justifier. Déterminer alors la relation mathématique reliant les deux grandeurs p et V d’après l’allure de la courbe ? Pour vérifier cette relation, cliquer sur Modéliser puis taper l’expression du modèle → Ajuster. 4. La modélisation est correcte si l’écart relatif est faible (< 5 %). Ecrire la relation qui existe entre p et V. 5. Enoncer, par une phrase, la "loi de Boyle-Mariotte" qui traduit la relation entre p et V pour un gaz dans certaines conditions. II. Applications à la plongée. En plongée, les variations de pression due à la profondeur ont une grande importance : Pourquoi a-t-on mal aux oreilles en descendant au fond de l’eau ? Que faire pour éviter ce mal ? Jacques Mayol plonge à une profondeur de 30 m. Il respire l’air contenu dans ses bouteilles et qui se trouve à la même pression que celle qui l’entoure, la pression absolue ; ses poumons ayant une capacité de 5,0 L. a. Que vaut la pression absolue à 30 m ? (La pression augmente de 1 bar tous les 10 m.) b. Calculer le volume qu’occuperait le gaz contenu dans ses poumons s’il bloque sa respiration à 30 m et remonte directement à la surface. c. Comment se prémunir de ce risque ? M.Meyniel 1/1
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