Во сколько раз увеличивается объем пузыря воздуха при подъеме с глубины 100 метров до поверхности в морской воде .
Кессонная болезнь это болезнь которая возникает у подводного пловца при резком всплытии или при резком погружении. Так как резкое погружение, по крайней мере до 30 метров ему не грозит, то остается резкое всплытие, при котором возникает следующая ситуация. На каждые 10 метров глубины давление увеличивается на 1 атмосферу, это значит, что объем газа на каждые 100 метров глубины уменьшается в 10 раз. Представьте, что вдох который Вы делаете на глубине 100 метров по объему в 10 раз больше вдоха который ВЫ делаете на поверхности воды при нормальном атмосферном давлении. Поэтому на глубинах 50 метров и более возникает кислородное отравление или как его называют в научных кругах «гипероксия». Следовательно на глубине 100 метров порция вдоха должна быть в 10 раз меньше, чем на поверхности. Таким образом объем вдыхаемого воздуха всегда будет в предельно допустимых объемах не вызывая кессонных, декомпрессионных и прочих «профессиональных» болезней подводных пловцов. Иными словами при погружении надо менять не состав вдыхаемой смеси, что иногда просто не возможно при решении специальных задач, а надо менять порцию вдоха самого воздуха. Т. е. для того, чтобы компенсировать объем вдыхаемого воздуха и применяют газовые смеси. По сути вдох такой смеси по объему равен вдоху воздуха на поверхности. Вспомним что такое явление как инерция. Напомним, что инерция это свойство массы сохранять движение после прекращения действия силы, вызвавшей это движение. Ранее мы уже рассматривали это на примере летчика боевой машины, который может разгоняться до скорости света при условии сохранения постоянного ускорения и неизменности траектории полета. Только при наличии этих условий летчик не будет испытывать опасных перегрузок. Иными словами скорость надо набирать медленно, равно как и сбавлять ее, чтобы не «вылететь в окно» или наоборот не «вдавиться в кресло». С погружением и всплытием то же самое, всплытие не должно превышать скорости всплытия воздушных пузырей, которые всплывают как правило со скоростью 5-10 метров в минуту. При всплытии из-за уменьшения давления их объем увеличивается равномерно, но а что будет если пузырь начнет всплывать быстрее его «природной скорости» всплытия? Фактически из-за появления разницы давлений пузырь может схлопнуться, по сути растворившись в воде. То же самое происходит и с пузырями газов, которые находятся в крови. Ведь пузыри которые в крови и пузыри которые в воде всплывают по одному и тому же принципу, как бы параллельно. Поэтому при всплытии иногда делают специальные остановки, имитируя медленную скорость всплытия. Есть еще такой термин как «баротравма уха», причиной которой является давление воды на слуховой нерв. Простые затычки решают эту проблему. Надо еще помнить, что после глубины 30 метров воздух в легких сжимается до такой степени, что сила Архимеда, которая выталкивает пловца на поверхность меняет свой знак и пловца наоборот начинает тянуть вниз.»
В одиннадцать.
Нужно считать не по относительному давлению, а по абсолютному. Давление на глубине 100 м = 10 за счет глубины + 1 атмосфера на поверхности.
Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.
Источник
Экология СПРАВОЧНИК
Если бы наше зрение было очень острым, гораздо острее, чем оно есть на самом деле, мы могли бы разглядеть пузырьки воздуха в пене прибоя и мельчайшие капельки воды в воздухе. Часть их в самом деле поднимается с восходящими потоками на очень большую высоту.[ . ]
В действительности разглядеть невооруженным глазом крохотные капельки воды нельзя, но они косвенным образом заявляют о своем присутствии. Посмотрите на хромированную поверхность бампера у автомашины, простоявшей близ морского берега достаточно долгое время. Вы увидите мелкие пятна коррозии. Блестящие металлические поверхности у автомашин, работающих в теплых, удаленных от моря районах, портятся гораздо меньше. В то же время вы можете заметить, что в снежных районах автомашины часто находятся почти в таких же условиях, как и у моря, и по той же главной причине — из-за воздействия солей. В городе с холодным климатом, как, скажем, Чикаго, улицы зимой обильно посыпают солью, и на автомобили неизбежно попадают брызги очень соленой воды. Этот рассол проникает сквозь поры хромового покрытия и разъедает основной металл.[ . ]
Что происходит в тех случаях, когда капельки морской воды не попадают сразу же обратно в море? Разумеется, нельзя проследить судьбу каждой капельки в отдельности, но мы в состоянии достаточно точно представить себе, что происходит с большинством из них.[ . ]
По мере того как с поверхности моря поднимаются капельки воды, сухой воздух подхватывает их и либо уносит в вышину, либо дальше на сушу. В сухом воздухе вода начинает испаряться. Если он достаточно сух, то фактически вся вода в капельке испарится, и останется только крохотная частица морской соли. Термином «морская соль» метеорологи, имеющие дело с аэрозолями, обозначают все соли, содержащиеся в составе морской воды. Этих солей много, но главную часть их составляет хлористый натрий, т. е. обыкновенная поваренная соль. Другой важной солью является хлористый магний. Он присутствует в морской воде в небольших количествах, но имеет с ней значительное химическое сродство. Под этим выражением надо понимать, что конденсация воды на хлористом магнии начинается при достаточно низкой относительной влажности — около 60 %. Если поваренная соль не слишком хорошо очищена и в ней имеется небольшая примесь хлористого магния, то в пасмурный день это проявится довольно неприятным образом. Даже когда влажность воздуха не очень велика, содержащиеся в нем водяные пары будут конденсироваться на кристаллах соли. При этом кристаллы слипнутся и из дырочек в крышке солонки ничего не удастся вытряхнуть.[ . ]
Вот некоторые характерные цифры. Вблизи от океана в нижних (до 1—2 км) слоях атмосферы размер частичек соли лежит примерно в пределах 0,0001—0,01 мм. Самые маленькие из этих частичек содержатся в воздухе в числе нескольких сотен на кубический сантиметр. Количество самых больших частиц, которые часто называют гигантскими ядрами конденсации, ограничивается несколькими сотнями на кубический метр. В силу своих больших исходных размеров, а также по той причине, что при повышении влажности воздуха на них образуются внутри облака самые крупные капли, гигантские ядра конденсации довольно быстро выпадают из атмосферы. С другой стороны, очень мелкие частицы, имеющие поперечник меньше 0,001 мм, часто остаются в воздухе на протяжении многих недель. За это время они могут покрывать огромные расстояния.[ . ]
Подробное изучение естественного процесса, при котором образуются солевые аэрозоли, приводит к несколько неожиданным результатам. Когда водяная стена обрушивается на препятствие и в воздух взлетают миллионы брызг, то в атмосферу, очевидно, переходит большое количество морской воды. Некоторые из появившихся при этом капелек достаточно малы, чтобы остаться в атмосфере в виде аэрозолей, но большинство из них настолько велико, что падают обратно в море.[ . ]
Когда водяная оболочка лопается, то на поверхности воды на какое-то время еще остается впадина тех размеров, какие были у воздушного пузырька. В нее со всех сторон устремляется вода. Она выталкивает из впадины воздух, и он, устремляясь вверх, увлекает с поверхности моря крошечные капельки воды. Кроме того, при заполнении впадины водой в ее центре появляется небольшая направленная вверх струя воды. Эта струя бьет вверх, что приводит к образованию 1—5 крупных капель. Они движутся с огромной скоростью: по данным Дункана Блаи-шара из океанографического института в Вудс-Холле, она достигает 280 км/час. Эти капли, диаметр которых обычно не меньше 0,001 мм, быстро падают обратно. Воздушные пузырьки, благодаря которым образуется большинство содержащихся в воздухе ядер морской соли, имеют диаметр около 3 мм, так что они вполне различимы невооруженным глазом. Каждый такой пузырек выносит в атмосферу 100—200 крошечных капелек, которые потом переходят в аэрозоли.[ . ]
Большинство воздушных пузырьков образуется при турбулентном движении воды, когда волны сталкиваются или ударяются о крутой берег. Но это не единственный способ образования пузырьков. В последние годы было обнаружено, что при вулканических извержениях, происходящих недалеко от моря, вода в нем может кипеть и перемешиваться с воздухом, как в гигантском паровом котле. Роль огня под этим котлом выполняет стекающая в море горячая лава. Вырывающиеся наружу пузырьки пара уносят в атмосферу колоссальное количество частичек морской воды.[ . ]
Источник
А, что будет, с пузырьком воздуха на дне Марианской впадины?
Он довольно сильно сожмётся, но всё же будет подниматься к поверхности. При подъёме будет расширяться. Форма изменится разве что от того, что он будет двигаться. Но он не сплющится от давления, так как имеено сфера будет равновесным состоянием.
Впрочем, смотря какой пузырёк. Очень большой распадётся на малые.
ситуация не моделируется — у вас нет возможности доставить его туда или создать там
но в принципе он просто всплывет и лопнет на поверхности
Сдавиться 🙂 и не только пузырёк, давление-то нидецкое. зависит ещё какое давление было внутри пузырька.
максимальная глубина марианской впадины равна 11020 м. если пренебречь 20 метрами получим 11 км. далее 1 метр водного столба создает давление в 1 кг на кв см. имеем давление 11 тонн на кв см. или 11 тысяч технических атмосфер. если твой пузырек достаточно небольшой, то он в буквальном смысле практически мгновенно раствориться в окружающей его воде. теоретически. практически же доказано что металлические предметы тонут до глубины примерно 7 с небольшим км, а далее » зависают» на этой глубине. вообще это исследовал Жак Ив Кусто
Ego tam byt’ ne mozhet prosto. Ego tam razdavit za 0.000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001 sekundy.
Прав Косенков! Растворимость воздуха, как и других газов, в воде сильно зависит от давления (закон Генри). Например, если откупорить бутылку газировки, из нее выделяется много газа, который был под давлением. Легко подсчитать (константы Генри для разных жидкостей известны), что уже на меньших глубинах весь воздух пузырька полностью растворится в воде, и он исчезнет.
http://en.wikipedia.org/wiki/Liquid_nitrogen
При давлении 1000 атмосфер и нормальной температуре плотность воздуха менее 800 кг/куб. м. , а у воды 1000 кг/куб. м.
Металл, конечно, будет тонуть на любой глубине, так как плотность, допустим, алюминия 2700кг/куб. м. Это больше, чем плотность воды.
Если опустить на дно Марианской впадины баллон с воздухом, например, с давлением в баллоне более 1000 атм, и открыть кран, то воздух будет расширяться, выходить из баллона и всплывать. По мере вспылывания воздух расширяется и подъёмная сила возрастает. Некоторое количество воздуха растворится в воде. Если пузырёк маленький, то весь воздух может раствориться. Если большой — поднимется до поверхности.
Источник