¿Cómo se aplica la ley de Boyle al buceo?

2024 Autor: Cyrus Reynolds | [email protected]. Última modificación: 2024-02-07 17:03

Una de las fantásticas consecuencias de inscribirse en un curso de buceo recreativo es poder aprender algunos conceptos básicos de física y aplicarlos al entorno submarino. La ley de Boyle es uno de estos conceptos.

La ley de Boyle explica cómo varía el volumen de un gas con la presión circundante. Muchos aspectos de la física y la teoría del buceo se vuelven claros una vez que comprendes esta simple ley de los gases.

La Ley de Boyle es:

PV=c

En esta ecuación, "P" representa presión, "V" significa volumen y "c" representa un número constante (fijo).

Si no eres una persona matemática, esto puede sonar confuso. Pero no te desesperes. Esta ecuación establece que para un gas dado, como el aire en el dispositivo compensador de flotabilidad (BCD) de un buzo, si multiplica la presión del gas circundante por el volumen de gas, siempre obtendrá el mismo número.

Debido a que la respuesta a la ecuación no puede cambiar (por eso se llama constante), sabemos que si aumentamos la presión que rodea a un gas (P), el volumen del gas (V) debe disminuir. Por el contrario, si disminuimos la presión que rodea al gas, el volumen del gas será mayor. ¡Eso es todo! Esa es toda la ley de Boyle.

Casi. losEl único otro aspecto de la Ley de Boyle que necesita saber es que la ley solo se aplica a una temperatura constante. Si aumentas o disminuyes la temperatura de un gas, la ecuación ya no funciona.

Aplicación de la Ley de Boyle

La ley de Boyle describe el papel de la presión del agua en el entorno de buceo. Se aplica y afecta a muchos aspectos del buceo. Considere los siguientes ejemplos:

• Descent- A medida que un buzo desciende, la presión del agua a su alrededor aumenta, lo que hace que el aire en su equipo de buceo y en su cuerpo ocupe un volumen menor (comprimir).
• Ascenso- A medida que un buzo asciende, la presión del agua disminuye, por lo que la Ley de Boyle establece que el aire en su equipo y cuerpo se expande para ocupar un volumen mayor.

Muchas de las reglas y protocolos de seguridad en el buceo se crearon para ayudar al buzo a compensar la compresión y expansión del aire debido a los cambios en la presión del agua. Por ejemplo, la compresión y expansión del gas genera la necesidad de equilibrar los oídos, ajustar el chaleco y realizar paradas de seguridad.

Ejemplos de la Ley de Boyle en el entorno de buceo

Aquellos que han estado buceando han experimentado la Ley de Boyle de primera mano. Por ejemplo:

• Ascent- A medida que un buceador asciende, la presión del agua a su alrededor disminuye y el aire de su BCD se expande. Esta es la razón por la que tiene que liberar el exceso de aire de su BCD a medida que asciende; de lo contrario, el aire en expansión hará que pierda el control de su flotabilidad.
• Descent - A medida que un buzo desciende, la presión del agua a su alrededor aumenta, comprimiendo el aire ensus orejas. Debe igualar la presión en sus oídos para evitar el dolor y una posible lesión en el oído llamada barotrauma del oído.

Reglas de seguridad en el buceo derivadas de la ley de Boyle

La ley de Boyle explica algunas de las reglas de seguridad más importantes en el buceo.

Aquí hay dos ejemplos:

1. No contengas la respiración bajo el agua - Según las organizaciones de entrenamiento de buceo, un buzo nunca debe contener la respiración bajo el agua porque si asciende (incluso unos pocos pies) a un área de menor presión de agua, el aire atrapado en sus pulmones se expandirá de acuerdo con la Ley de Boyle. El aire en expansión puede estirar los pulmones del buceador y provocar un barotrauma pulmonar. Por supuesto, esto solo ocurre si asciende mientras contiene la respiración, y muchas organizaciones de buceo técnico modifican esta regla a "No contenga la respiración y suba".
2. Ascender lentamente - El cuerpo de un buceador absorbe gas nitrógeno comprimido mientras bucea. A medida que asciende a una profundidad con menos presión de agua, este gas nitrógeno se expande según la Ley de Boyle. Si un buzo no asciende lo suficientemente lento para que su cuerpo elimine este gas nitrógeno en expansión, puede formar pequeñas burbujas en su sangre y tejido y causar la enfermedad por descompresión.

Por qué es necesaria una temperatura constante para usar la sonda de Boyle

Como se mencionó anteriormente, la Ley de Boyle solo se aplica a los gases a una temperatura constante. Calentar un gas hace que se expanda y enfriarlo hace que se comprima.

Un buzo puede presenciar este fenómeno cuando sumerge un tanque de buceo tibio en agua más fría. el manómetrola lectura de un tanque tibio disminuirá cuando el tanque se sumerja en agua fría a medida que se comprime el gas dentro del tanque.

Los gases que experimentan un cambio de temperatura, así como un cambio de profundidad, tendrán que tener en cuenta el cambio en el volumen del gas debido al cambio de temperatura, y la ley simple de Boyle debe modificarse para tener en cuenta la temperatura.

La ley de Boyle permite a los buzos anticipar cómo se comportará el aire durante una inmersión. Esta ley ayuda a los buzos a comprender las razones detrás de muchas de las pautas de seguridad del buceo.