Un buzo a 60 pies bajo la superficie del océano inhala 50 ml de aire comprimido de un tanque de buceo a una presión inicial de 3 atm y temperatura de 8°C. ¿Cuál es la presión final del aire, en atmósferas, en los pulmones cuando el gas se expande a 150 ml a una temperatura corporal de 37°C, y la cantidad de gas permanece constante
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
La física tiene una importancia vital en el ejercicio de la práctica del buceo. En los diferentes cursos de buceo que vayamos realizando en nuestra vida iremos entrando cada vez con mayor profundidad en sus leyes y en cómo afectan al buceador.
Conozcamos una de las leyes que debe tener en cuenta cualquier buceador titulado, la Ley de Boyle:
Robert Boyle, científico irlandés, partiendo de los estudios de Torricelli, que establecíala presión ejercida por la atmósfera, realizó distintos estudios de qué pasa con el aire al cambiar la presión.
El experimento de Boyle, consistió en introducir en un tubo de vidrio en forma de "U", cerrado en uno de sus extremos, y abierto en el otro la cantidad suficiente de mercurio, para igualar el espacio que queda sin mercurio en el extremo cerrado, con el del extremo abierto.
Debido a que el mercurio estaba igualado en ambos lados del tubo, la presión en ambos lados debía ser la misma.
Por lo tanto, en este espacio se refleja la presión atmosférica (1 bar o 14,7 psi).
Boyle, para reducir a la mitad el espacio de aire comprimido por el mercurio en el extremo cerrado, comenzó a añadir mercurio.
Descubrió que para reducir el espacio de aire a la mitad debía añadir 76 cm más de mercurio. Como Torricelli ya estableció que para igualar la presión atmosférica se necesitaban 76 cm de mercurio, esto significaba que:
Para reducir el volumen a la mitad se necesita el doble de presión atmosférica. Con lo que dedujo su ley:
"Si la temperatura permanece constante, el volumen de un gas es invérsmente proporcional a la presión absoluta" lo que viene a significar que al aumentar la presión el volumen debe reducirse en la misma proporción.
Esta ley tiene una aplicación clara en el buceo, al calcular la presión de los gases a profundidad.
Explicación: