Des de l'escola, tothom sap que l'aigua és més densa que l'aire. Per això, el canvi de pressió sota l'aigua amb la immersió és més ràpid que el seu canvi amb l'augment de l' altitud. Així, en baixar 10 metres, hi ha un augment de pressió per atmosfera. A les depressions oceàniques profundes, que arriba als 10 mil metres, aquesta xifra és de 1 mil atmosferes. A continuació es descriu com esbrina com canvia la pressió sota l'aigua i com afecta els éssers vius.
Càlculs físics
La densitat de l'aigua salada del mar és un 1-2% més gran que la del líquid fresc. Per tant, amb una certa precisió, és possible calcular quina pressió hi ha sota l'aigua, perquè quan s'immerges per cada 10 metres, augmenta una atmosfera. Per exemple, un submarí a una profunditat de 100 metres experimenta una pressió de 10 atmosferes, que es pot comparar amb els indicadors dins d'una caldera de vapor en una locomotora. D'això se'n dedueix que cada capa del mar té la sevaíndex hidrostàtic. Tots els submarins estan equipats amb manòmetres que mesuren la pressió de l'aigua a la borda, a partir dels quals podeu determinar el grau d'immersió.
A gran profunditat, la compressibilitat de l'aigua es fa notòria, ja que la seva densitat en capes profundes és més gran que a la superfície. I la pressió augmenta més ràpidament que linealment, fent que el gràfic es desviï lleugerament d'una línia recta. La pressió addicional causada per la compressió del fluid augmenta amb el quadrat. En baixar 11 km, és aproximadament el 3% de la pressió total a aquesta profunditat.
Com s'exploren els mars i els oceans
L'estudi utilitza batiscafes i batisferes. Una batisfera és una bola d'acer amb un buit a l'interior que pot suportar la pressió molt alta del mar profund. A la paret de la batisfera s'hi col·loca un portell: una obertura hermètica tancada amb un vidre fort. La batisfera amb l'investigador es baixa des de la nau amb un cable d'acer fins a aquella capa d'aigua que el reflector no pot il·luminar. Gràcies a aquest aparell es va poder baixar fins a 1 km. Els batiscafs amb una batisfera (reforçada a la part inferior amb un gran dipòsit d'acer), que s'omple de gasolina, poden aconseguir una immersió encara més gran.
Com que la densitat de la gasolina és menor que l'aigua, aquesta estructura es pot moure al mar, com un dirigible a l'aire. S'utilitza gasolina en lloc del gas lleuger. Al mateix temps, el batiscaf està equipat amb un subministrament de llast i un motor, gràcies als quals, a diferència de la batisfera, es pot moure de manera independent, sense necessitat de comunicació amb el vaixell.superfície.
Estudis de pressió sota l'aigua a la profunditat
Al principi, el batiscaf sura a l'aigua com una cullera flotant sota l'aigua. Per començar a bussejar, s'aboca aigua de mar als compartiments de llast buits, per la qual cosa l'estructura comença a enfonsar-se cada cop més sota l'aigua fins a arribar al fons. Per ascendir a la superfície, el llast s'allibera i, sense excés de càrrega, el batiscaf puja fàcilment a la superfície.
La immersió més profunda amb un batiscaf es va realitzar el 23 de gener de 1960, quan va passar 20 minuts a la Fossa de les Marianes a una profunditat de 10919 metres sota l'aigua, on la pressió era de més de 1150 atmosferes (el càlcul es va fer tenint en compte l'augment de la densitat del líquid per compressió i salinitat). Com a resultat de l'experiment, els investigadors van trobar éssers vius que viuen fins i tot en llocs tan difícils d'arribar.
Pressió de l'aigua
Quan busseja, un submarinista o nedador troba pressió hidrostàtica sobre tota la superfície del cos, mentre que supera els paràmetres normals del seu cos. Tot i que el cos del bussejador pot no estar en contacte directe amb l'aigua a causa del vestit de goma, el cos del bussejador està sotmès a la mateixa pressió que afecta el cos del nedador, ja que l'aire del vestit s'ha de comprimir per tenir en compte els factors ambientals. Per això, fins i tot l'aire respirable subministrat a través de la mànega s'ha de bombejar, tenint en compte la pressió de l'aigua a la profunditat prevista. El mateix indicador ha de ser per a l'aire lliurat des dels cilindres a la màscara del submarinista. Per tant, els bussejadors han de respirar aire amb tarifes inusuals.
Una campana de busseig o un caixó tampoc ajudaran contra la pressió, ja que l'aire que hi ha s'ha de comprimir perquè no caigui sota la campana, és a dir, augmentar-la a indicadors ambientals. Per aquest motiu, amb una immersió gradual, es produeix un bombeig d'aire constant amb l'expectativa de pressió d'aigua a la profunditat assolida.
Les taxes altes tenen un mal efecte en el benestar i la salut d'una persona, per això hi ha un cert límit al qual les persones poden treballar sense danyar la salut. Normalment, en bussejar amb un busseig, arriba als 40 metres, que correspon a 4 atmosferes. Un bussejador només pot baixar a grans profunditats amb un vestit espacial rígid, que assumirà la pressió de l'aigua. Pot bussejar amb seguretat fins a 200 metres.
Impacte en la salut humana
Quan et quedes sota l'aigua durant molt de temps a alta pressió, una quantitat considerable d'aire es dissol a la sang i altres fluids corporals. Si hi ha un ràpid ascens del bussejador a la superfície, l'aire dissolt començarà a alliberar-se de la sang en forma de bombolles. L'alliberament sobtat de bombolles pot provocar un dolor intens a tot el cos i provocar la mal altia per descompressió. Per tant, el gas dissolt pot passar molt de temps (unes quantes hores) a alliberar-se gradualment i sense bombolles per aixecar un bussejador que ha treballat a grans profunditats durant molt de temps.
Pressió del mar i animals marins
Tot i que abans s'indicaven els enormes valors de pressió al fons del mar, per als animals marins aquests no són indicadors tan significatius. Els residents locals poden suportar amb facilitat i tranquil·litat les grans fluctuacions d'aquest indicador durant el dia. Tanmateix, alguns d'aquests animals no toleren gaire bé un canvi brusc de pressió. Per exemple, el llobarro s'infla quan es porta a terra, sobretot si es treu de l'aigua molt ràpidament.
La pressió atmosfèrica sota l'aigua és bastant fàcil de calcular. N'hi ha prou amb recordar que per cada 10 metres hi ha 1 atmosfera. Tanmateix, a més profunditat, entren en joc altres indicadors, com la compressió i la densitat de l'aigua. En aquest sentit, caldrà realitzar el càlcul tenint en compte aquests valors.
