La loi d'Archimède est le moyen de calculer le phénomène de portance de l'eau.

Définition :
Tout corps plongé dans un liquide subit une poussée dirigée du bas vers le haut et qui est égale au poids du volume d'eau déplacé.

Flottabilité = Poussée d’Archimède - Poids réel

Exemple : une bouteille de plongée de contenance 12 litres, pèse sur terre 17kg. Son poids une fois immergée sera de : 12-17 = -5kg.
Flottabilité négative, donc l'objet coule... Si elle était positive, l'objet flotterait.

L'expression de la loi de Boyle-Mariotte est la suivante :
Soient P la pression d'un gaz (en bars), V son volume (en litres), n le nombre de moles de gaz contenues dans le volume V, R la constante des gaz parfaits et T la température (en Kelvins). Pour un gaz parfait on a :

P.V = n.R.T

A – Enoncé de la loi

A volume constant la pression d’un volume de gaz donné varie proportionnellement à la température. On a alors la relation :

P1/T1 = P2/T2

Avec P1 : La pression initiale en bar
T1 : La température initiale en Kelvin
P2 : La pression finale en bar
T2 : La température finale en Kelvin.

Pour pouvoir effectuer ce calcul, il faut connaître l’une des deux grandeurs finales.

B – Application à la plongée

Si lors d’une plongée, la température varie beaucoup alors le temps de plongée sera changé car il y aura des augmentations ou diminutions de pression et par conséquent de la consommation en air.

A. Ennoncé

Lorsque des molécules de gaz se regroupent dans un liquide cela provoque des bulles. Or les molécules de gaz ne se regroupent pas, dans les liquides, mais elles sont dissoutes dans ces derniers. Elles sont donc libres. Plus la température du liquide est basse plus les gaz entrent en solution et inversement. Plus la pression du gaz augmente plus il se dissout et inversement.
Alors si la pression et la température sont constantes et si le liquide est saturé de gaz, c’est à dire que si l’on ajoute du gaz celui-ci ne sera pas dissout, la quantité de gaz dissoute dans le liquide est proportionnelle à la pression exercée par ce gaz. Cette loi peut s’écrire :

Soit un liquide mis en contact avec des molécules de gaz, des molécules de gaz pénètrent dans ce liquide et certaines vont en ressortir de telle sorte qu’au bout d’un moment, un équilibre s’établit dans le transfert des molécules de gaz. Le nombre de ces molécules qui pénètre dans le liquide est égal au nombre de molécules de gaz qui en sort.

Seule la fraction dissoute est responsable de la pression partielle de chacun des 2 gaz dans le sang et elle a qualitativement un rôle très important.