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Loi de Dalton

Le plongeur sportif respire de l'air comprimé.
L'air n'est pas un gaz unique mais un mélange de gaz composé de :
 | Azote (N2) --> 79.03% |
 | Oxygène (O2) --> 20.93% |
 | Gaz carbonique (CO2) --> 0.03% |
 | Plus quelques traces de gaz rares |
Pour la commodité des calculs, nous considérons qu'il y a 20%
d'oxygène et 80% d'azote dans l'air.
DALTON a précisé quelques phénomènes observés tous les jours
tels que :
 | La présence d'un gaz nocif dans l'air que l'on respire peut être
soit inoffensif, soit provoquer des malaises, ou même être fatale. Tout dépend
de la quantité de gaz qui s'y trouve. Le fait qu'il soit mélangé à un
autre gaz n'empêche pas ses effets.
 | Un gaz exerce sa propre action comme si il était seul |
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 | Lorsque vous laissez échapper une petite quantité de gaz de
votre gazinière, l'odeur tend à envahir toutes les pièces. Mais plus le
gaz se répand, et moins son odeur est sensible car il se dilue dans une
quantité d'air de plus en plus grande
 | Le gaz envahit tout l'espace qu'il lui est offert, mais plus
l'espace est large, plus la concentration est faible |
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QU'EST-CE QU'UNE PRESSION PARTIELLE ?
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a) Un cube contient 8 litres d'azote et 2
litres d'oxygène séparés par une membrane élastique
- Le manomètre indique 1 bar
- P1 = pression initiale dans le cube
- V1 = volume initial du gaz dans le cube
- P2 = pression indiquée au manomètre
- V2 = volume total du cube
- => P1 * V1 = P2 * V2
- => P2 = P1 * V1 / V2
- => P2 = 1 * 10 / 10 = 1 bar
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- b) On fait le vide dans la partie contenant l'oxygène.
- On obtient 10 litres d'azote, celui-ci s'étant répandu
dans tout le cube
- Le manomètre indique 0.8 bar
- => P1 * V1 = P2 * V2
- => P2 = P1 * V1 / V2
- => P2 = 1 * 8 / 10 = 0.8 bar
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- c) On refait la même opération avec l'oxygène On
obtient 10 litres d'oxygène.
- Le manomètre indique 0.2 bar
- => P1 * V1 = P2 * V2
- => P2 = P1 * V1 / V2
- => P2 = 1 * 2 / 10 = 0.2 bar
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- d) On crève la membrane, les gaz se mélangent. Nous
avons toujours 10 litres et le manomètre indique 1 bar de
pression.
- On observe que :
- - P1 = P2 + P3 = P4
- - P2 = P1 * 80%
- - P3 = P1 * 20%
- - P2 et P3 correspondent aux pressions partielles de
chaque gaz dans le mélange
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 | Dans un mélange gazeux, chaque gaz se comporte comme s'il était
seul à occuper le volume total occupé par le mélange |
 | Dans un mélange gazeux, la somme des Pressions Partielles de
chaque gaz est égale à la pression totale exercée sur le mélange |
 | La Pression Partielle d'un gaz est égale à la pression totale
exercée sur le mélange multiplié par le pourcentage du gaz dans le mélange |
 | Pp = Pa * % |
Moyen
facile de se rappeler des formules:
Pp = Pa * %
Pa = Pp / %
% = Pp / Pa |
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Un mélange gazeux est composé de 50% N2, 40% O2, 10% H2
Quelles sont les pressions partielles de ces gaz en surface, à 10
m, à 20 m, à 30 m et à 40 m ?
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%Gaz
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Calcul
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En Surface
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A 10 mètres
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A 20 mètres
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A 30 mètres
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A 40 mètres
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Pa
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1 bar |
2 bar |
3 bar |
4 bar |
5 bar |
Pp N2
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50 |
Pa x %N2 |
0.5 bar |
1 bar |
1.5 bar |
2 bar |
2.5 bar |
Pp O2
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40 |
Pa x %O2 |
0.4 bar |
0.8 bar |
1.2 bar |
1.6 bar |
2 bar |
Pp H2
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10 |
Pa x %H2 |
0.1 bar |
0.2 bar |
0.3 bar |
0.4 bar |
0.5 bar |
A chaque fois, la somme des Pressions Partielles est égale à la
Pression Absolue

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Les plongées au mélange
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L'oxygénothérapie hyperbare
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