DESCOMPRESSÃO
Quando nos encontramos à superfície e, portanto, respirando o ar a pressão normal, este encontra-se dissolvido no nosso sangue e nos tecido a um nível de saturação que corresponde a pressão atmosférica.
Ao mergulharmos ficamos submetidos a maior pressão e o nível de saturação modifica-se. Ao fim dum determinado tempo começaremos a ter dissolvidos no nosso organismo uma quantidade de gases superior ao normal. Ao regressarmos a superfície, com a correspondente diminuição da pressão, esses gases vão se libertando. Se a subida pudesse ser suficientemente lenta para esses gases em excesso se libertassem através da respiração, da mesma forma que se acumularam, não surgiriam problemas, mas como é difícil isso acontecer os mergulhadores que não tomem certas precauções verão as bolhas libertadas acumularem-se no sangue e nos tecidos dando origem aos acidente de descompressão ou doença descompressiva. Este é um dos problemas mais graves do mergulhador ou de quem respira gases sob pressão.
A Física do Mergulho
A lei de Boyle - Mariotte
O volume das massas dos gases variam de acordo com a pressão a que estão sujeitos.
Imaginemos uma seringa de injeções. Tapemos o orifício onde se coloca a agulha e carreguemos no embolo. O embolo desce dada a pressão exercida e a massa de ar que se encontra na seringa diminui. Se relaxarmos essa forca o ar volta a dilatar-se e o embolo sobe. Vemos assim que o volume duma dada massa de gás diminui quando a pressão aumenta e vice-versa. A lei de boyle-Mariotte diz-nos precisamente isso.
O volume ocupado por uma determinada massa de gás varia inversamente com a pressão a que está submetida desde que a temperatura se mantenha constante.
Matematicamente esta lei exprime-se por:
P0 x V0 = P1 x V1 = P2 x V2 = Constante
Imaginemos que enchemos um balão aos 30 metros com 1litro de ar
Aos 30 metros de profundidade 1 litro
Aos 20 metros de profundidade 4/3 litros
Aos 10 metros de profundidade 4/2 litros
Aos 0 metros de profundidade 4 litros
A medida que o balão vai subindo, passa para cotas a que correspondem menores pressões e portanto vai aumentando de volume. Este aumento e dado pela lei de Boyle-Mariotte. Fazendo cálculos e fácil concluir que a 20m aumentara para
1.333 litros a 10m já
estará com 2 litros e quando chegar a superfície atinge o volume de 4 litros.
Este fenômeno pode dar origem a um grave acidente. Se a 20 metros o mergulhador encher o peito de ar e subir com a respiração bloqueada o ar aumentara de volume dentro dos seus pulmões. Os tecidos que o formam não estão preparados para um aumento desta ordem e
dar-se-á o rebentamento dos alvéolos pulmonares. Por esta razão NUNCA se deve dar ar a um mergulhador que esteja a realizar
APNÉIA, pois sem saber poderá estar contribuindo para um acidente gravíssimo. Este acidente e conhecido pelo nome de sobrepressão pulmonar sendo um dos mais graves que pode atingir um mergulhador.
Problemas:
Se tivermos um balde vazio, com dez litros de capacidade e se o pusermos de boca para baixo de forma a que o ar contido não possa escapar, veremos que a
água vai subindo dentro dele a medida que o formos afundando o que corresponde a uma diminuição do volume de ar.
A 10 metros, qual será o volume de ar?
Aplicando a lei de Boyle-Mariotte temos que:
Volume a 0 metros - V0 = 10 litros
Pressão a 0 metros - P0 = 1Kg/cm2
Volume a 10 metros - V10 = ?
Pressão a 10 metros - P10 = 2kg/cm2
P0 x V0 = P10 x V10
1 x 10 = 2 x V10
V10 = 5
Ao atingir os 10m terá um volume de 5 litros
Se a 20m de profundidade encher um balão de borracha com 3 litros de ar e se o largar, ele subirá e irá aumentando de volume durante a subida. Que volume terá quando chegar à superfície?
Volume a 20m: V1 = 3 litros
Pressão a 20m: P1 = 3Kg/cm2
Volume a 0m: V0 = ?
Pressão a 0m: P0 = 1Kg/cm2
P1 x V1 = P0 c V0
3 x 3 = 1 x V0
V0 = 9 : 1 = 9 litros
Para encher uma garrafa teremos que usar um compressor que meterá o ar "à pressão" para dentro da garrafa permitindo que esse ar vá sendo fornecido à medida que necessitamos dele. Imaginemos que a garrafa tem um volume interno de 15 litros e que se encontra carregada a 200Kg/cm2
(200bar - é igual).
Se abrir a garrafa quanto ar sairá dela?
P1 x V1 = P0 x V0
200 x 15 = 1 x V0
V0 = 3000 litros
O volume de ar contido na garrafa expandir-se-á de 15 para 3000 litros, mas como a pergunta pede o ar que sai da garrafa e esta nunca fica totalmente vazia ( os 15 litros nunca saem), a resposta
correta será:
3000 - 15 = 2985 litros
| Fonte: Bombeiros Voluntários de Nazaré |
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