ボイルの法律はスキューバダイビングにどのように適用されますか？

Miwa

ボイルの法律はスキューバダイビングにどのように適用されますか？

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ミケーレ・ウェストモーランド

レクリエーションスキューバダイビングコースに登録することの素晴らしい結果の1つは、基本的な物理学の概念を学び、水中環境に適用できることです。ボイルの法則はこれらの概念の1つです。

ボイルの法則は、ガスの量が周囲によってどのように変化するかを説明していますプレッシャー。スキューバダイビングの物理学とダイブ理論の多くの側面は、この単純なガス法を理解すると明らかになります。

ボイルの法律は次のとおりです。

PV = c

この式では、「p」は圧力を表し、「V」はボリュームを意味し、「C」は定数（固定）数を表します。

あなたが数学の人でない場合、これは混乱するように聞こえるかもしれません。しかし、絶望しないでください。この方程式では、スキューバダイバーの浮力補償器装置（BCD）の空気など、特定のガスについては、周囲のガスの量をガスの量を掛けると、常に同じ数になります。

方程式への答えが変わることができないからです（だからそれはそれが呼ばれている理由です絶え間ない）、ガス（P）を取り巻く圧力を上げる場合、ガスの体積（V）が小さくなる必要があることを知っています。逆に、周囲のガスの圧力を下げると、ガスの量が大きくなります。それでおしまい！それがボイルの法律全体です。

ほとんど。あなたが知る必要があるボイルの法律の他の唯一の側面は、法律が一定の温度でのみ適用されるということです。ガスの温度を上げたり下げたりすると、方程式は機能しなくなります。

ボイルの法律を適用します

ボイルの法則は、ダイブ環境における水圧の役割を説明しています。スキューバダイビングの多くの側面を適用し、影響します。次の例を考えてみましょう。

降下- ダイバーが下降すると、彼の周りの水圧が上昇し、スキューバの装備と体の空気がより少ないボリューム（圧縮）を占有します。
上昇- ダイバーが上昇すると、水圧が低下するため、ボイルの法律は、彼のギアと体の空気が膨張してより大きなボリュームを占めると述べています。

スキューバダイビングの安全規則とプロトコルの多くは、水圧の変化による空気の圧縮と膨張を補償するのを助けるために作成されました。たとえば、ガスの圧縮と膨張は、耳を均等にし、BCDを調整し、安全性を停止する必要性につながります。

ダイブ環境におけるボイルの法律の例

スキューバダイビングをしている人は、ボイルの法律を直接経験しています。例えば：

上昇- ダイバーが上昇すると、彼の周りの水圧が低下し、彼のBCDの空気が拡大します。これが、彼が上昇するときに彼がBCDから余分な空気を放出しなければならない理由です。そうすれば、空気が拡大すると、彼は浮力の制御を失います。
降下- ダイバーが下降すると、彼の周りの水圧が上昇し、耳の空気を圧縮します。彼は、痛みと耳の侵入と呼ばれる耳の怪我の可能性を避けるために、耳の圧力を均等にしなければなりません。

ボイルの法律に由来するスキューバダイビング安全規則

ボイルの法律は、スキューバダイビングにおける最も重要な安全規則のいくつかを説明しています。

ここに2つの例があります。

水中で息を止めないでください - ダイブトレーニング組織によると、ダイバーは水中で息を止めてはなりません。なぜなら、彼が水圧の少ない領域に登ると（数フィート）、肺に閉じ込められた空気がボイルの法律に従って拡大するからです。拡大する空気は、ダイバーの肺を伸ばし、肺穴貫通につながる可能性があります。もちろん、これは息を止めながら上昇する場合にのみ発生し、多くの技術的なダイビング組織はこのルールを「息を止めて上がらないで」に変更します。
ゆっくりと上昇 - ダイバーの体は、彼が潜りながら圧縮された窒素ガスを吸収します。彼が水圧を減らして深さに昇ると、この窒素ガスはボイルの法則に従って拡大します。ダイバーが体がこの拡大する窒素ガスを排除するのに十分なほどゆっくりと上昇しない場合、それは彼の血液と組織に小さな泡を形成し、減圧症を引き起こす可能性があります。