Statique des fluides - Pression partielle

[Grigri973]

Bonjour!

J'ai un dm a faire qui porte sur l'exploration d'un lac par un plongeur...

Mon énoncé me dit: Le dioxygène inhalé devient toxique si sa pression partielle augmente; il existe même un risque d'oeudème pulmonaire quand elle atteint 1.5 bars. En déduire la profondeur maximale pouvant être atteinte sans danger par le plongeur, s'il respire de l'air.

J'ai comme données: h=50m (profondeur du lac) ; 10^3 kg.m^-3 pour la masse volumique de l'eau ; P(0)=1bar pour la pression atmosphérique ;composition molaire de l'air x(O2)=20% et x(N2)=80%

J'ai dit que comme P(0)=1bar, la pression en z atteint 1.5 bar quand rho.g.z=0.5 bar
J'ai convertit les bars en pascals et fait : z= (0.5 bar)/(rho(de l'eau).g)

Problème: je ne me sert pas de la composition de l'air, peut être ai-je mal compris la notion de "pression partielle"??

Merci d'avance!
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[velosiraptor]

La pression partielle d'un gaz est la pression qu'il aurait s'il occupait seul le volume dans les mêmes conditions (p,T) que la phase gazeuse.
Par ailleurs, la pression au fond de ce lac doit donner rô(eau).g.h soit 5 bar quasiment.
A cette profondeur, grâce au détendeur, le plongeur inhale du dioxygène à la pression de 20% de 5 bar soit 1 bar (alors que la pression de l'air est bien p(air) = 5 bar et celle du diazote de 0,8x5 = 4 bar).

[Grigri973]

Donc je dois multiplier la pression que je trouve pour une certaine profondeur à la proportion du gaz dans l'air, c'est bien ça? Et sachant qu'on obtient deux résultats différents pour les pressions en dioxygène et en diazote, comment déterminer la pression de l'ensemble de l'air à cette profondeur?

[Grigri973]

Ah oui, je crois que j'ai compris, désolé: il faut additioner les deux résultats et on obtient la prssion de l'air totale

[A voir en vidéo sur Futura]

[velosiraptor]

Oui, la somme des pressions partielles doit redonner la pression totale de la phase gazeuse.
Par contre, petite erreur sur les calculs ? Ou pas !
L'expression rô.g.h donne la pression relative en fait la pression absolue au fond est p = patm + rô.g.h = 1 + 5 = 6 bar.
La pression partielle absolue du O2 est donc 0,2x6 = 1,2 bar de N2 0,8x6 = 4,8 bar et bien sûr pT = pair = 1,2 + 4,8 = 6 bar.

Ensuite, lorsqu'on te dit que le O2 est toxique à partir de 1,5 bar, je suppose que c'est une donnée en pression absolue ?

[Grigri973]

Ok d'accord. Non, le 1.5 correspond a la pression partiel en O2 dans les bouteilles. Du coup je trouve qu'il peut plonger sans danger jusqu'a 65m de profondeur donc sans danger dans ce lac