L'air résiste-t-il à l'eau ? Question de physique.

Démarré par Bélisaire, Janvier 12, 2018, 23:03:42

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Bélisaire

Janvier 12, 2018, 23:03:42
Bonsoir tous.
Ne vous moquez pas de mon dessin...  :).
Je devais avoir une douzaine d'années quand, lisant une BD, je suis tombé sur l'épisode suivant, demeuré pour moi un mystère. Si quelqu'un pouvait m'éclairer...
Soit le héros et deux de ses compagnons prisonniers dans une grotte. L'eau monte inexorablement. Impossible de nager vers le bas pour trouver une issue. Les deux compagnons du héros se lamentent à l'idée qu'ils vont tous périr noyés, une fois que le niveau de l'eau aura atteint le haut. Mais le héros prévoit qu'ils s'en sortiront : « La grotte est parfaitement étanche, dit-il. L'air au-dessus de nous empêchera l'eau de monter. »
Possible ? Réaliste ? Ou bien l'eau monte quand même ?
Merci.

dioptre

#1
Janvier 12, 2018, 23:07:03
air comprimé.

seba

#3
Janvier 12, 2018, 23:23:10
A un moment la pression de l'air (qui augmentera) stoppera la montée de l'eau.

Bélisaire

#4
Janvier 12, 2018, 23:24:54
Alors tout est bien qui finit bien ? Chouette  :). Merci à vous deux.

chelmimage

#5
Janvier 12, 2018, 23:29:32
Tu fais la manip: tu retournes un verre, tu tapisses l'intérieur de sucre en poudre ou de farine,  et tu le plonges dans une bassine et tu regardes..et tu le plonges plus profond et tu regardes..etc..

seba

#6
Janvier 12, 2018, 23:30:46
Après, quelle va être la pression finale dans la poche d'air ?
Et ça peut poser des problèmes par la suite, enfin si la décompression est progressive ça peut le faire.

Bélisaire

#7
Janvier 12, 2018, 23:43:10
Je ne savais que penser... La physique et moi  ::)... Ceci dit, j'avais bien remarqué que l'eau n'absorbe pas l'air;  quand je remplis une bouteille d'eau, l'air s'échappe de la bouteille dans le même temps. Dire qu'il y a des années que ce problème me turlupinait...

Bélisaire

#8
Janvier 12, 2018, 23:45:36
Citation de: chelmimage le Janvier 12, 2018, 23:29:32
Tu fais la manip: tu retournes un verre, tu tapisses l'intérieur de sucre en poudre ou de farine,  et tu le plonges dans une bassine et tu regardes..et tu le plonges plus profond et tu regardes..etc..

J'essaierai. Mais si j'ai bien compris : je tapisse d'abord, je retourne ensuite le verre dans l'eau ?

Tikky

#9
Janvier 12, 2018, 23:55:30
Citation de: seba le Janvier 12, 2018, 23:30:46
Après, quelle va être la pression finale dans la poche d'air ?


Selon le denivellé entre la surface de l'eau a l'exterieur de la grotte et la surface de la bulle emprisonnée.

chelmimage

#10
Janvier 13, 2018, 08:22:56
Citation de: Bélisaire le Janvier 12, 2018, 23:45:36
J'essaierai. Mais si j'ai bien compris : je tapisse d'abord, je retourne ensuite le verre dans l'eau ?
Oui..tu l'humectes légèrement pour que la farine ou le sucre adhère un peu au verre.. Si l'eau entre ça va laver complètement le verre jusqu'au niveau auquel l'eau sera montée dans le verre. Plus tu plonges profond le verre et plus l'eau va monter dans le verre..

philooo

#11
Janvier 13, 2018, 08:56:38
https://fr.wikipedia.org/wiki/Cloche_de_plong%C3%A9e



Tu peux essayer dans une piscine avec un seau assez grand pour ta tête.

Il y a deux problèmes : une fois que les héros auront respiré tout l'air de la grotte (et même bien avant), ils finiront asphyxiés. Et si la grotte n'est pas totalement étanche (petites failles dans la roche), l'air s'échappera quand même par le haut.

FredEspagne

#12
Janvier 13, 2018, 08:57:21
Une petite précision importante: l'air expiré contient du dioxyde de carbone extrèmement soluble dans l'eau, donc le volume de gaz (air + CO2). va diminuer.
Rappelez vous l'expérience amusante de la bouteille de lait en verre avec un fond d'eau et la bougie allumée sur un flotteur, on pose sur le goulot un oeuf dur sans sa coquille qui est aspiré à l'intérieur au bout de quelques secondes du fait de la dissolution du CO2.
35 ans de film et labo argentique , 21 de numérique

Bélisaire

#13
Janvier 13, 2018, 11:01:54
Citation de: FredEspagne le Janvier 13, 2018, 08:57:21
Rappelez vous l'expérience amusante de la bouteille de lait en verre avec un fond d'eau et la bougie allumée sur un flotteur, on pose sur le goulot un oeuf dur sans sa coquille qui est aspiré à l'intérieur au bout de quelques secondes du fait de la dissolution du CO2.

Ça devait faire partie des cours que j'ai séchés.
J'ai fait l'expérience avec le verre enduit de farine. J'ai plutôt constaté que l'eau n'entre pas dans le verre, ou plutôt qu'elle entre sur 5 mm environ. Peut-être mon évier n'est-il pas assez profond ? Et la prochaine fois que j'irai à la piscine, j'emporterai un seau  :).

jaric

#14
Janvier 13, 2018, 11:12:48 Dernière édition: Janvier 13, 2018, 11:18:16 par jaric
Citation de: Bélisaire le Janvier 13, 2018, 11:01:54

Ça devait faire partie des cours que j'ai séchés.
J'ai fait l'expérience avec le verre enduit de farine. J'ai plutôt constaté que l'eau n'entre pas dans le verre, ou plutôt qu'elle entre sur 5 mm environ. Peut-être mon évier n'est-il pas assez profond ? Et la prochaine fois que j'irai à la piscine, j'emporterai un seau  :).

Eh oui ! La pression dans l'eau double tous les 10 mètres environ. Donc, pour que l'eau emplisse la moitié du verre renversé (pression = 2 atmosphères), il te faudrait un évier profond de 10 m  :D

De même, une pompe à main (fonctionnant par aspiration) ne peut élever l'eau au delà de 10 m : le poids de la hauteur d'eau compense la pression atmosphérique.

seba

#15
Janvier 13, 2018, 11:14:06
1 bar c'est 10 mètres d'eau.
Donc si au départ la pression d'air dans le verre est de 1 bar, à 10 mètres de profondeur le volume aura diminué de moitié et la pression sera de 2 bars.

Edit : trop tard !

stratojs

#16
Janvier 13, 2018, 11:15:21
... je connais des bars différents où la pression est la même!..  :D

jaric

#17
Janvier 13, 2018, 11:16:38
Citation de: stratojs le Janvier 13, 2018, 11:15:21
... je connais un bar où la pression est toujours la même!..  :D

... ou la moitié d'icelle : on appelle cela alors un(e) demi pression

Bélisaire

#18
Janvier 13, 2018, 11:57:35
Je vous remercie tous, j'ai trouvé ça très intéressant. Je me demande pourquoi j'essayais d'échapper aux cours de physique-chimie, d'autant que la jeune prof était... physiquement très perturbante pour un ado  :-*. Ce qui n'est pas désagréable  ;).

Franciscus Corvinus

#19
Janvier 13, 2018, 13:01:31
Citation de: jaric le Janvier 13, 2018, 11:12:48
Eh oui ! La pression dans l'eau double tous les 10 mètres environ.
Non; elle augmente de 1 atmosphere (100 kPa) tous les 10 metres. Autrement il y aurait des problemes au fond de la fosse des Mariannes.

Bélisaire

#20
Janvier 13, 2018, 13:11:54
Citation de: jaric le Janvier 13, 2018, 11:12:48
La pression dans l'eau double tous les 10 mètres environ. Donc, pour que l'eau emplisse la moitié du verre renversé (pression = 2 atmosphères), il te faudrait un évier profond de 10 m  :D

J'ai une interrogation à partir de là : puisque le verre se remplit, faut-il comprendre qu'à partir d'une certaine pression de l'eau, l'air se « désintègre », est absorbé par l'élément liquide ? Dans ma candeur, je me dis qu'il faut bien qu'il « aille » quelque part.

Arnaud17

#21
Janvier 13, 2018, 13:17:07
Les amis ne vont pas se noyer, juste s'asphyxier quand ils auront épuisé l'oxygène disponible. Ils couleront dans la foulée.

veni, vidi, vomi

seba

#22
Janvier 13, 2018, 13:26:13
Citation de: Bélisaire le Janvier 13, 2018, 13:11:54
J'ai une interrogation à partir de là : puisque le verre se remplit, faut-il comprendre qu'à partir d'une certaine pression de l'eau, l'air se « désintègre », est absorbé par l'élément liquide ? Dans ma candeur, je me dis qu'il faut bien qu'il « aille » quelque part.

Non, il se comprime.
Quand la pression augmente, le volume diminue (et contient le même nombre de molécules).

Sir Conspect

#23
Janvier 13, 2018, 13:33:30
Dans le film WATERWORLD avec Kevin Costner, Jeanne Tripplehorn, on voit ce système que tu as dessiné en action. C'est l'ancêtre du scaphandre. On voit que la poche d'air rétrécit avec la profondeur.

seba

#24
Janvier 13, 2018, 13:55:49
Citation de: marco56 le Janvier 13, 2018, 13:30:47
Le CO2 et l'O2 sont solubles dans l'eau (sinon, comment qu'ils feraient les petits poissons pour respirer ?)

Solubles jusqu'à une certaine concentration.

FredEspagne

#25
Janvier 13, 2018, 17:44:49
Pour l'oxygène O2, on peut dissoudre 30 volumes (30 fois le volume d'eau), c'est dispo chez tous les pharmaciens. Pour le CO2, c'est plus mais je n'ai plus le chiffre en tête.
35 ans de film et labo argentique , 21 de numérique

jaric

#26
Janvier 13, 2018, 18:19:39 Dernière édition: Janvier 13, 2018, 18:26:38 par jaric
Tout d'abord, une correction à une erreur que j'ai écrite : j'ai dit que la pression double tous les 10 m, en fait, la pression augmente d'une atmosphère (~1 bar) tous les 10 m. A 10 m, la pression double effectivement (elle est de 2 bars), à 100 m, elle est de 10 bars.

Citation de: FredEspagne le Janvier 13, 2018, 17:44:49
Pour l'oxygène O2, on peut dissoudre 30 volumes (30 fois le volume d'eau), c'est dispo chez tous les pharmaciens. Pour le CO2, c'est plus mais je n'ai plus le chiffre en tête.

Non, l'air - que ce soit de l'azote ou de l'oxygène - est très peu soluble dans l'eau (assez pour les poissons en effet) et la quantité dissoute diminue avec la température. Les 30 volumes que tu mentionnes ne proviennent pas de la dissolution de l'oxygène dans l'eau mais de la fixation du radical O sur la molécule d'eau pour former de l'eau oxygénée (formule H2O2).
Et il existe de l'eau oxygénée à 100 volumes.

Citation de: Bélisaire le Janvier 13, 2018, 13:11:54
J'ai une interrogation à partir de là : puisque le verre se remplit, faut-il comprendre qu'à partir d'une certaine pression de l'eau, l'air se « désintègre », est absorbé par l'élément liquide ? Dans ma candeur, je me dis qu'il faut bien qu'il « aille » quelque part.

L'air peut être comprimé quasiment à l'infini (pourvu que l'on dispose de pompes très puissantes ou que l'on descende suffisamment profond) et de plus, sa solubilité n'augmente que peu avec la pression.
Et il ne peut pas se liquéfier sous la pression de l'eau : il existe une température au delà de laquelle un gaz ne peut plus se transformer en liquide quelle que soit la pression exercée (température critique). En général la température critique est d'autant plus basse que la molécule est simple.
Par exemple, le butane peut se conserver liquide en bouteilles à 25°C (pression 4 bars). Pour le propane, plus léger, la pression est nettement plus élevée à température ordinaire, d'où l'interdiction de le conserver à l'intérieur des bâtiments.
Pour l'air, il faudrait descendre très bas en température pour le liquéfier, même sous très forte pression.

seba

#27
Janvier 13, 2018, 19:01:06 Dernière édition: Janvier 13, 2018, 19:09:59 par seba
Pour de l'eau à 20°C, 1 m3 d'eau peut dissoudre 30 g d'oxygène (soit environ 7 litres d'oxygène à la pression atmosphérique).

seba

#28
Janvier 13, 2018, 19:23:49
Citation de: marco56 le Janvier 13, 2018, 19:17:52
Tu es sûr ???
http://protec.pagesperso-orange.fr/22_Solubilite_de_l%27oxygene.htm

Ah oui tu as raison.
Ca fait 9 g/l soit 6,3 litres d'oxygène à la pression atmosphérique.
Si je ne me trompe pas.

Qu'est-ce que j'ai calculé plus haut ? C'est complètement faux.

vulpes

#29
Janvier 13, 2018, 19:47:39
La loi de Mariotte (ou Boyle Mariotte) nous dit, qu'à température constante, PxV= constante (avec P=pression absolue)
Impossible photographe....

Calli

#30
Janvier 13, 2018, 20:16:45
Le procédé de la cloche de plongée est très ancien.  En voici une variante, le tonneau aménagé.

Sir Conspect

#31
Janvier 13, 2018, 22:52:26
Citation de: Calli le Janvier 13, 2018, 20:16:45
Le procédé de la cloche de plongée est très ancien.  En voici une variante, le tonneau aménagé.


ben oui, c'est ce qui était disponible ici:

Citation de: philooo le Janvier 13, 2018, 08:56:38
https://fr.wikipedia.org/wiki/Cloche_de_plong%C3%A9e
...

Calli

#32
Janvier 13, 2018, 23:30:01
Exact ! J'avais seulement regardé la photo jointe par Philooo. Merci !

Bélisaire

#33
Janvier 14, 2018, 11:19:33
Ma curiosité a été avivée. Je reprends la situation des trois compagnons. Je n'ai plus en tête l'histoire de la BD, peu importe. Mettons que sur le point de suffoquer, pour avoir consumé l'oxygène de leur poche d'air, l'eau se retire (marée montante et marée desendante). Le niveau de l'eau descendant dans la grotte, l'espace aérien s'agrandit. Là, j'ai tendance à penser : ils respirent mieux. Est-ce à dire qu'en se décompressant (décomprimant ? - dilatant ?), l'air s'enrichit en oxygène, étant entendu que l'espace est malgré tout confiné tant que le niveau de l'eau bloque la sortie à l'air libre ? Parce qu'il s'agit toujours de leur air appauvri en oxygène qui se décomprime. J'ai du mal à penser qu'ils ne respirent pas mieux à mesure que le niveau de l'eau baisse. Merci.

seba

#34
Janvier 14, 2018, 11:23:21
Non la concentration en oxygène restera constante et en plus sa pression va diminuer, la situation sera pire.

pichta84

#35
Janvier 14, 2018, 11:56:36
On va dire que leur survie dépend du volume d'air dans la grotte, parce qu'il n'est pas renouvelé. Tant qu'ils respirent ils modifient la concentration d'oxygène (diminue) et de de gaz carbonique (augmente) au bout d'un moment ils peuvent asphyxier par manque d'oxygène.

Petit problème cynique : si l'un d'eux sait que le volume d'air ne sera pas suffisant pour 3, il peut tuer les 2 autres pour assurer sa survie, ou se sacrifier pour sauver ses compagnons.

VincentM

#36
Janvier 20, 2018, 17:08:26
Citation de: seba le Janvier 12, 2018, 23:30:46
Après, quelle va être la pression finale dans la poche d'air ?
Et ça peut poser des problèmes par la suite, enfin si la décompression est progressive ça peut le faire.

En fait au moment ou la pression fait imploser ta boite crânienne cela devient compliqué ;-)

FredEspagne

#37
Janvier 20, 2018, 18:19:49
Citation de: VincentM le Janvier 20, 2018, 17:08:26
En fait au moment ou la pression fait imploser ta boite crânienne cela devient compliqué ;-)

Non car les pressions s'équilibrent. Exemple des plongées en apnée à 160m et plus.
35 ans de film et labo argentique , 21 de numérique

seba

#38
Janvier 20, 2018, 18:57:40
Citation de: VincentM le Janvier 20, 2018, 17:08:26
En fait au moment ou la pression fait imploser ta boite crânienne cela devient compliqué ;-)

Ca peut poser un problème pour le tympan si on n'équilibre pas la pression dans l'oreille moyenne.
Sinon le crâne est plein de liquide et les pressions s'équilibrent.

VincentM

#39
Janvier 21, 2018, 13:25:08
Ah chouette mais avec la surpression cela ne fait-il pas descendre l'oxygène trop fort dans les poumons et paf?

Non çà s'équilibre aussi?

Qu'est qu'il faudrait alors pour que cela devienne grand-guignolesque? On pourrait pas trouver un truc pour former un peu d'hydrogène sur le haut du plafond de la grotte et PAF !!!

seba

#40
Janvier 21, 2018, 13:34:31
L'oxygène devient toxique à la pression de 1,7 bars.
Mais la pression de l'air ne va pas faire éclater les poumons car la pression des deux côtés des poumons est la même (les plongeurs respirent de l'air sous pression).

jaric

#41
Janvier 21, 2018, 15:17:11
Citation de: seba le Janvier 21, 2018, 13:34:31
L'oxygène devient toxique à la pression de 1,7 bars.

Pression partielle. Si on a conservé les proportions initiales (21% d'O2), cela correspond à une pression totale d'environ 8 bars.
Ce qui signifie qu'avec la fameuse cloche de l'antiquité, il ne faut pas descendre au dessous de 80 mètres sous peine de troubles graves (hyperoxie, l'opposé de l'anoxie).

wedge

#42
Janvier 27, 2018, 18:08:17
Citation de: Bélisaire le Janvier 12, 2018, 23:03:42
Bonsoir tous.
Ne vous moquez pas de mon dessin...  :).
Je devais avoir une douzaine d'années quand, lisant une BD, je suis tombé sur l'épisode suivant, demeuré pour moi un mystère. Si quelqu'un pouvait m'éclairer...
Soit le héros et deux de ses compagnons prisonniers dans une grotte. L'eau monte inexorablement. Impossible de nager vers le bas pour trouver une issue. Les deux compagnons du héros se lamentent à l'idée qu'ils vont tous périr noyés, une fois que le niveau de l'eau aura atteint le haut. Mais le héros prévoit qu'ils s'en sortiront : « La grotte est parfaitement étanche, dit-il. L'air au-dessus de nous empêchera l'eau de monter. »
Possible ? Réaliste ? Ou bien l'eau monte quand même ?
Merci.

:)
en partant des faits établis et tangibles qui sont :
l'air est compressible,
l'eau est incompressible,
si l'eau continue de monter, -et ça n'est certainement pas l'air qui va l'empêcher-,  les héros finiront inexorablement noyés.

Cette photo l'illustre parfaitement :
la grotte était sèche avant, elle est aujourd'hui remplie d'eau.
Demeure une petite poche d'air, visible au plafond.

seba

#43
Janvier 27, 2018, 18:38:14
Citation de: wedge le Janvier 27, 2018, 18:08:17
:)
en partant des faits établis et tangibles qui sont :
l'air est compressible,
l'eau est incompressible,
si l'eau continue de monter, -et ça n'est certainement pas l'air qui va l'empêcher-,  les héros finiront inexorablement noyés.

Si bien sûr, l'air se comprime mais son volume sera fonction de la pression et empêchera l'eau de remplir entièrement la grotte.

wedge

#44
Janvier 27, 2018, 19:11:37
tu te trompes,
mais c'pas grave.
à la question : finissent-ils noyés ?
La réponse : est oui, bien sûr.

Verso92

#45
Janvier 27, 2018, 19:17:20
Citation de: wedge le Janvier 27, 2018, 18:08:17
Cette photo l'illustre parfaitement :
la grotte était sèche avant, elle est aujourd'hui remplie d'eau.
Demeure une petite poche d'air, visible au plafond.



Belle illustration, en effet.

seba

#46
Janvier 27, 2018, 19:37:48
Citation de: wedge le Janvier 27, 2018, 19:11:37
tu te trompes,
mais c'pas grave.
à la question : finissent-ils noyés ?
La réponse : est oui, bien sûr.

Tu n'as jamais entendu parler de cloche à plongeur ?
Sinon tu plonges un verre retourné dans ta baignoire et tu verras.

dioptre

#47
Janvier 27, 2018, 20:20:12
Citation de: wedge le Janvier 27, 2018, 18:08:17
:)
en partant des faits établis et tangibles qui sont :
l'air est compressible,
l'eau est incompressible,
si l'eau continue de monter, -et ça n'est certainement pas l'air qui va l'empêcher-,  les héros finiront inexorablement noyés.

Cette photo l'illustre parfaitement :
la grotte était sèche avant, elle est aujourd'hui remplie d'eau.
Demeure une petite poche d'air, visible au plafond.



Voir ce petit calcul :
https://www.ilephysique.net/sujet-plongee-en-apnee-275892.html

wedge

#48
Janvier 27, 2018, 21:24:20 Dernière édition: Janvier 27, 2018, 21:32:46 par wedge
Citation de: seba le Janvier 27, 2018, 19:37:48
Tu n'as jamais entendu parler de cloche à plongeur ?
Sinon tu plonges un verre retourné dans ta baignoire et tu verras.

j'ai entendu parler de la cloche à plongeur.
Et c'est là que tu te trompes : penses tu que la cloche gardera sont volume d'air indéfiniment ?
à n'importe quelle profondeur ?
La réponse est bien évidement non.
Tu remplaces l'augmentation de la profondeur par l'augmentation du volume d'eau qui remplira la grotte,
et tu comprendras qu'arrivé à son point limite de compression, l'air ne représentera plus qu'une infime couche,
tellement insignifiante qu'elle en deviendrait irrespirable.

En outre, en tant qu'expert de cloche à plongeur, il ne t'aura pas échappé que son principe n'est valide que si la cloche est maintenue
en position parfaitement verticale. Sans quoi, invariablement le volume d'air s'échappera le long des parois, submergeant la cloche ainsi en totalité.
Et c'est bien connu de tous les spéléos : toutes les grottes sont faites d'un plafond à l'horizontalité parfaite.
(les fabricant de niveaux à bulle vont d'ailleurs souvent y tester leurs produits)

wedge

#49
Janvier 27, 2018, 21:29:46
Citation de: dioptre le Janvier 27, 2018, 20:20:12
Voir ce petit calcul :
https://www.ilephysique.net/sujet-plongee-en-apnee-275892.html

génial.
Que démontre t-il ?
Qu'à 10m l'eau  aura remplacée la moitié du volume d'air,
à 20m : les 2/3
à 30m : nous aurons 3/4 d'eau et 1/4 d'air
et ensuite  ;D

seba

#50
Janvier 27, 2018, 21:32:27
Si la pression de l'air est de 1 bar au départ, à 10m sous l'eau elle sera à 2 bars et le volume sera de moitié.
Sous 20m d'eau la pression sera à 3 bars et le volume sera de 1/3.
Sous 30m d'eau la pression sera à 4 bars et le volume sera encore de 1/4.
Etc.
Personne n'a dit que le volume d'eau montait indéfiniment.
L'eau peut monter bien haut au-dessus du plafond de la grotte (plusieurs dizaines de mètres), il restera toujours une poche d'air.

seba

#51
Janvier 27, 2018, 21:42:13
Citation de: wedge le Janvier 27, 2018, 21:29:46
génial.
Que démontre t-il ?
Qu'à 10m l'eau  aura remplacée la moitié du volume d'air,
à 20m : les 2/3
à 30m : nous aurons 3/4 d'eau et 1/4 d'air
et ensuite  ;D

Ensuite je te rappelle l'énoncé de la situation.
On est dans une grotte et l'eau monte.
Il faudrait déjà trouver une situation où l'eau monte de 30 mètres ou plus. Ca existe quelque part dans la nature ?

wedge

#52
Janvier 27, 2018, 21:44:46
Citation de: seba le Janvier 27, 2018, 21:32:27
Si la pression de l'air est de 1 bar au départ, à 10m sous l'eau elle sera à 2 bars et le volume sera de moitié.
Sous 20m d'eau la pression sera à 3 bars et le volume sera de 1/3.
Sous 30m d'eau la pression sera à 4 bars et le volume sera encore de 1/4.
Etc.
Personne n'a dit que le volume d'eau montait indéfiniment.
L'eau peut monter bien haut au-dessus du plafond de la grotte (plusieurs dizaines de mètres), il restera toujours une poche d'air.


chouette.
C'est une super nouvelle ça.
Je cours prévenir les potos : spéléos secs et spéléos plongeurs,
ils seront trop contents d'apprendre "qu'il restera toujours une poche d'air".
Bon ok, c'est un peu les boules pour ceux qui se sont noyés dans une grotte sèche au départ,
pris par une crue soudaine et violente;
mais maintenant qu'on sait "qu'il restera toujours une poche d'air", c'est un sacré soulagement.
Allez, bon weekend.
Laurent

seba

#53
Janvier 27, 2018, 21:46:24
Citation de: wedge le Janvier 27, 2018, 21:44:46
chouette.
C'est une super nouvelle ça.
Je cours prévenir les potos : spéléos secs et spéléos plongeurs,
ils seront trop contents d'apprendre "qu'il restera toujours une poche d'air".
Bon ok, c'est un peu les boules pour ceux qui se sont noyés dans une grotte sèche au départ,
pris par une crue soudaine et violente;
mais maintenant qu'on sait "qu'il restera toujours une poche d'air", c'est un sacré soulagement.
Allez, bon weekend.
Laurent

Dans une vraie grotte, je pense que le plafond n'est pas étanche.
Dans la situation décrite, oui. Et il restera une poche d'air.

seba

#54
Janvier 27, 2018, 21:51:36
D'ailleurs il y a quelques années, un marin a survécu pendant 60 heures dans une poche d'air d'un bateau naufragé par 30m de fond.

wedge

#55
Janvier 27, 2018, 22:06:46
tu as raison de dire que le plafond d'une grotte n'est pas étanche.
Il dépend complètement de la nature de la roche, mais n'est  pas étanche en effet,
et c'est justement pourquoi, l'air comprimé par l'eau va foutre le camps par en haut,
immergeant complètement la grotte.

De plus, comme je te le disais, l'air comprimé par l'eau,
va trouver un chemin par lequel s'échapper (principe de la cloche pas droite).
Résultat : grotte complètement submergée.

À ta question de l'eau qui  monte de 30m est ce possible :
oui, tout à fait. Mais pas à l'echelle du temps humain.
La distance entre le sol et le plafond de la photo que j'ai posté (Mexique) est de 12-15m environ.
30m c'est courant aussi.
Mais ce qui est surtout déterminant dans le temps de remplissage c'est le volume total des galeries.
Dans ce cas : estimé à 15000-20000 ans environs.

Vrai qu'on a le temps de mourrir d'ennui avant de mourrir noyé, c'est clair.

Plus proche de nous, et plus courant :
la spéléo pratiquée en France pas des milliers de gens. Ou même sans aller sous terre : le canyoning.
des accidents surviennent régulièrement à cause de crues soudaines et violentes.
(prendre la météo est une règle de base, mais c'est encore un autre débat).
Et là, pas besoin d'un plafond à 30m de haut,
2-3m suffisent : c'était sec et sans danger il y a une heure > crue > submersion > noyade.
La poche d'air magique, elle n'existe pas.
L'air et toujours chassé par la pression -inimaginable de violence- de l'eau.

Bon alors, au final,
j'ai bien conscience de décevoir Bélisaire, normal qu'il ait les boules, le scénario de la BD était pas si crédible que ça finalement.
Mais hey ! c'est qu'une BD hein.
(j'te dis pas ce qua ça nous fait quand  on regarde des  films comme Sanctum avec les potes....  ::)    )

wedge

#56
Janvier 27, 2018, 22:07:32
Citation de: seba le Janvier 27, 2018, 21:51:36
D'ailleurs il y a quelques années, un marin a survécu pendant 60 heures dans une poche d'air d'un bateau naufragé par 30m de fond.


oki seba, argument imparable,
c'est toi qui gagne.

seba

#57
Janvier 27, 2018, 22:08:41
Citation de: wedge le Janvier 27, 2018, 22:06:46
La poche d'air magique, elle n'existe pas.

Elle existe.

Citation de: seba le Janvier 27, 2018, 21:51:36
D'ailleurs il y a quelques années, un marin a survécu pendant 60 heures dans une poche d'air d'un bateau naufragé par 30m de fond.

La situation dans la BD est que l'eau monte (elle ne va pas monter indéfiniment) et que le plafond est étanche.
On raisonnait dans cette situation.
Evidemment qu'en réalité, l'air s'échappera par les fissures.

dioptre

#58
Janvier 27, 2018, 22:34:05
wedge se met dans la situation qui est la mienne quand je fais la vaisselle.
Quand je plonge et lave mon verre ... il n'y a pas de poche d'air dans le fond du verre !

wedge

#59
Janvier 27, 2018, 23:21:15
j'ai pas compris le coup de la vaisselle,
mais ça me semble être aussi un excellent argument,
alors je dis : bien joué, ça gagne

ORION

#60
Janvier 27, 2018, 23:40:35
Citation de: wedge le Janvier 27, 2018, 21:29:46
génial.
Que démontre t-il ?
Qu'à 10m l'eau  aura remplacée la moitié du volume d'air,
à 20m : les 2/3
à 30m : nous aurons 3/4 d'eau et 1/4 d'air
et ensuite  ;D

PV=Cte

Alain 91

#61
Janvier 28, 2018, 00:01:50 Dernière édition: Janvier 28, 2018, 00:13:58 par Alain 91
Citation de: Bélisaire le Janvier 14, 2018, 11:19:33
Ma curiosité a été avivée. Je reprends la situation des trois compagnons. Je n'ai plus en tête l'histoire de la BD, peu importe. Mettons que sur le point de suffoquer, pour avoir consumé l'oxygène de leur poche d'air, l'eau se retire (marée montante et marée desendante). Le niveau de l'eau descendant dans la grotte, l'espace aérien s'agrandit. Là, j'ai tendance à penser : ils respirent mieux. Est-ce à dire qu'en se décompressant (décomprimant ? - dilatant ?), l'air s'enrichit en oxygène, étant entendu que l'espace est malgré tout confiné tant que le niveau de l'eau bloque la sortie à l'air libre ? Parce qu'il s'agit toujours de leur air appauvri en oxygène qui se décomprime. J'ai du mal à penser qu'ils ne respirent pas mieux à mesure que le niveau de l'eau baisse. Merci.

Supposons que 3 hommes se retrouvent dans une grotte semi sphérique de 10 mètre de diamètre parfaitement étanche, soit un volume d'air de 262 m3 ou 262.000 litres. L'eau commence à monter, un homme un peu paniqué consomme 20 l/min, au début ils ont donc une autonomie totale de 72 heures. Supposons que cette grotte soit à 30 mètres sous terre, elle se remplit d'eau, qui provient de la surface, formant une colonne de 30 mètres de haut depuis la surface. L'air à l'intérieur de la grotte va se comprimer pour équilibrer la pression de l'eau qui sera à 4 bars (1 bar supplémentaire tous les 10 m). La loi de Mariotte nous indique qu'à température constance PxV = constante, donc à 4 bars le volume d'air passera à 25% de son volume initial, soit une autonomie de 18 heures avant de mourir asphyxiés. Au bout de 9 heures apparait une fuite dans la colonne d'eau qui commence à se vider, la pression diminue dans la grotte, l'air se détend. Les hommes ne respirent pas mieux mais commence à voir la fin de leur calvaire avec le niveau de l'eau qui baisse. Si la décompression est trop rapide (disons quelques minutes) il y aura un risque d'embolie gazeuse (due à la décompression de l'azote passer dans leur sang qui va faire des 'bulles'), si cette décompression se fait lentement sur deux heures ou plus, l'azote sortira gentiment de leur corps via les poumons et ils se retrouveront sains et saufs.

seba

#62
Janvier 28, 2018, 00:20:19
Citation de: Alain 91 le Janvier 28, 2018, 00:01:50
La loi de Mariotte nous indique qu'à température constance PxV = constante, donc à 4 bars le volume d'air passera à 25% de son volume initial, soit une autonomie de 18 heures avant de mourir asphyxiés.

Quand l'air est comprimé il y a plus d'oxygène par litre d'air.
A mon avis on ne peut pas dire que comme le volume est divisé par quatre, l'autonomie sera quatre fois moindre car dans ce volume il y a tout autant de molécules d'oxygène qu'avant la compression.

Alain 91

#63
Janvier 28, 2018, 00:27:30 Dernière édition: Janvier 28, 2018, 00:37:05 par Alain 91
Citation de: seba le Janvier 28, 2018, 00:20:19
Quand l'air est comprimé il y a plus d'oxygène par litre d'air.
Et ceci est peut-être un facteur favorable.

Non. Ceux qui font de la plongée le savent bien. Bouteille d'air gonflé à 200 bars, on consomme 15 à 20 litres à 1 bar en surface, à 10 mètres sous l'eau on consomme toujours 15 à 20 litres mais à 2 bars. Un block de 12 litres à 200 bars donne une autonomie de plongée d'une heure à 10 mètres, 40 minute à 20 metres etc .... Mais il est vrai que l'on doit recracher une partie de l'oxygène qui est perdu dans le cas de la plongée, il faudrait des dispositifs similaires à ceux des sous marins (absorbeur de gaz carbonique).

seba

#64
Janvier 28, 2018, 09:07:31
Citation de: Alain 91 le Janvier 28, 2018, 00:27:30
Non. Ceux qui font de la plongée le savent bien. Bouteille d'air gonflé à 200 bars, on consomme 15 à 20 litres à 1 bar en surface, à 10 mètres sous l'eau on consomme toujours 15 à 20 litres mais à 2 bars. Un block de 12 litres à 200 bars donne une autonomie de plongée d'une heure à 10 mètres, 40 minute à 20 metres etc .... Mais il est vrai que l'on doit recracher une partie de l'oxygène qui est perdu dans le cas de la plongée, il faudrait des dispositifs similaires à ceux des sous marins (absorbeur de gaz carbonique).

Voilà en plongée c'est différent, l'air expiré et l'oxygène qu'il contient encore est perdu, dans la grotte non.

FredEspagne

#65
Janvier 28, 2018, 09:37:00
Et l'eau dissout plus rapidement le dioxyde de carbone que les autres gaz de l'air.
35 ans de film et labo argentique , 21 de numérique

Bélisaire

#66
Janvier 28, 2018, 12:00:36
Je ne fais que passer, pour dire que je suis vos discussions avec intérêt, même s'il y a longtemps que, techniquement, je suis largué - c'est le mot approprié.

Bélisaire

#67
Janvier 28, 2018, 12:08:08
Citation de: seba le Janvier 27, 2018, 21:46:24
Dans une vraie grotte, je pense que le plafond n'est pas étanche.
Dans la situation décrite, oui. Et il restera une poche d'air.

Il s'agit effectivement de cette situation. Si la roche est poreuse, je suis capable de comprendre que l'air s'échappera, l'eau continuera de monter, et les gens finiront noyés. Voûte de la grotte étanche est en effet primordial pour le problème posé, et peu importe les conditions de la vraie vie. À la place de la grotte, on peut imaginer une construction humaine en béton, en verre hyper épais, etc.

jenga

#68
Janvier 28, 2018, 21:45:44
Citation de: FredEspagne le Janvier 28, 2018, 09:37:00
Et l'eau dissout plus rapidement le dioxyde de carbone que les autres gaz de l'air.
C'est un élément important (toujours dans le cas de la BD avec le plafond étanche, bien sûr).
De même, la respiration diminue la pression partielle d'O2 dans la grotte: en dessous d'une certaine valeur, l'O2 dissout dans l'eau va-t-il dégazer dans la grotte et aider les plongeurs à respirer?

Compte tenu de cette cinétique d'échange (absorption du CO2 et relâchement d'O2 par l'eau), les plongeurs finissent-ils asphyxiés? Existe-t-il une valeur limite de la surface d'échange eau-air au-dessus de laquelle ils sont sauvés?

dioptre

#69
Janvier 28, 2018, 22:19:29
Je préconise de faire une expérience in vivo.

Une demi-sphère étanche de 10 m de diamètre ça doit se trouver
On y met Wedge, Alain91 et Seba
On immerge le tout, avec douceur à moins 30 m

30 jours après on soulève le couvercle et ......

Franciscus Corvinus

#70
Janvier 28, 2018, 23:39:29
Citation de: dioptre le Janvier 28, 2018, 22:19:29
Je préconise de faire une expérience in vivo.

Une demi-sphère étanche de 10 m de diamètre ça doit se trouver
On y met Wedge, Alain91 et Seba
On immerge le tout, avec douceur à moins 30 m

30 jours après on soulève le couvercle et ......
... celui qui parle le moins nous dira qui était celui qui parlait le plus. ;)

Bélisaire

#71
Janvier 29, 2018, 10:38:28
Citation de: dioptre le Janvier 28, 2018, 22:19:29
Je préconise de faire une expérience in vivo.

Une demi-sphère étanche de 10 m de diamètre ça doit se trouver
On y met Wedge, Alain91 et Seba
On immerge le tout, avec douceur à moins 30 m

30 jours après on soulève le couvercle et ......

C'est drôle, et pourtant...

jaric

#72
Février 01, 2018, 15:02:44
Citation de: miatafan le Février 01, 2018, 11:21:19
Non. 11 bars à 100 mètres  ;)

Oui, oui, il faut bien sûr ajouter la pression de la couche d'air...

Mais si on pinalle, 1 bar = 0,987 atm, et l'eau salée est un peu plus dense que l'eau douce, la pression augmente donc plus vite. Alors tu as intérêt à mettre des virgules si tu veux être précis !  ;D

stratojs

#73
Février 01, 2018, 15:36:28
Le Nitrométhane, ça carbure!.  :D

FredEspagne

#74
Février 01, 2018, 18:27:55
Citation de: miatafan le Février 01, 2018, 15:28:49
Ok  ;) ma précision reste au niveau du plongeur amateur en scaphandre autonome, et à l'air (je n'ai essayé le "nitrox" qu'une seule fois)


Ce ne serait pas plutôt l'héliox? (hélium + oxygène) Parce que le nitrox (azote + oxygène) et l'air c'est à 98% kif kif, cela n'apporte rien pour les paliers de décompression.
35 ans de film et labo argentique , 21 de numérique

ORION

#75
Février 02, 2018, 09:38:02
Citation de: FredEspagne le Janvier 28, 2018, 09:37:00
Et l'eau dissout plus rapidement le dioxyde de carbone que les autres gaz de l'air.

D'où c'est-bon-pour-la-planète.

foutografe

#76
Février 06, 2018, 02:38:24
La pression dépende de la différence de hauteur entre l'eau dans la grotte et l'eau à l'extérieur, comme en plongée, c'est d'ailleurs le principe de la cloche de plongée : pas de problème dans le cas d'une montée de l'eau due à la marée ou à une inondation quand l'entrée de la grotte se fait par le bas.
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