Fizyka nurkowania

Równanie gazu doskonałego

Ta część zawiera kilka wzorów ale nie jest zbyt trudna.

Na początek bardzo ważne dwie uwaga:

• równanie opisuje zachowanie gazu, jeżeli ilość gazu przed i po reakcji nie uległa zmianie.
• można przy jego pomocy obliczyć prawie wszystko co dotyczy zmiany parametrów gazu.
• wszystkie parametry są podane w wartościach absolutnych.

Iloczyn ciśnienia gazu i jego objętości przez temperaturę gazu posiada wartość stałą.

Przekładając to na bardziej ludzki język - zmiana jednego parametru powoduje również zmianę co najmniej drugiego, tak aby wartość całego wyrażenia nie uległa zmianie.

Wszystkie wartości w równaniu są wartościami absolutnymi i należy bezwzględnie o tym pamiętać.

• ciśnienie absolutne- określa wartość ciśnienia, określoną w stosunku do próżni.
• temperatura absolutna - określa wartość temperatury wyrażoną w stopniach Kelwina, a nie jak to powszechnie czynimy w stopniach Celsjusza. Jest to bardzo ważne ponieważ chodź 1stopień Kelvina odpowiada 1stopniowi w skali Celsjusza to wartość 0 K=- 273^oC.
• objętość absolutna - powszechnie używa się wartości zakładając że zaczynamy od wartość początkowej = zero.

W praktyce powyższy wzór przekształcamy do postaci przedstawionej poniżej. Parametry z indeksem (1) oznaczają parametry gazy przed zmianą stanu układu, a z indeksem (2) po zmianie.

Rozwiązanie równania w którym po jednej stronie występują trzy niewiadome jest trudne, w praktyce nurkowej wszystkie zmiany dają się sprowadzić do postaci kiedy zmieniają się tylko dwa parametry a jeden jest stały.

Można wyróżnić trzy uproszczone przypadki:

• przemiana izotermiczna występuje, kiedy temperatura przed i po zmianie nie zmienia. Wzór przyjmuje postać uproszczoną:

• przemiana izochoryczna, kiedy objętość jest stała. Wzór przyjmuje postać uproszczoną:

• przemiana izobaryczna, kiedy ciśnienie jest stałe. Wzór przyjmuje postać uproszczoną: