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水的物理性質(zhì) 水的分子是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成的。其分子式為 HO. 純凈的水是一種無(wú)色、無(wú)味、透明的液體。在4°C時(shí)密度 ，為1g/cm’，比空氣的密度大 770倍。 水的沸點(diǎn)是 100°C，冰點(diǎn)是0C。 水與空氣比較是不可壓縮的。但是一定量的水，當(dāng)加壓至 20MPa時(shí)，它的體積會(huì)減少 1%。由于水的 壓縮性很小，故可忽略不計(jì)。因此，我們通常稱(chēng)水是不可壓縮的。 一般情況下，非純凈水的密度較純凈水的大。海水的密度約為 1.025 g/cm3。海水含鹽量為 30~35g/L. 水與其它液體一樣，具有易流動(dòng)性。 這是因?yàn)樗趬毫ψ饔孟拢蛇_(dá)到平衡狀態(tài)；而在拉力或切力的 作用下，會(huì)產(chǎn)生變形。由于水具有流動(dòng)性，因此它是一種流體。 二、水的壓強(qiáng) (一）壓強(qiáng)的概念 單位面積上受到的壓力叫做壓強(qiáng)。壓力既可以由物體的重量產(chǎn)生，例如大氣的重量和水的重量可分別 產(chǎn)生大氣的壓力和水的壓力：又可以由物體間的作用力產(chǎn)生，例如空氣壓縮機(jī)的活塞對(duì)氣紅內(nèi)空氣的作用 所產(chǎn)生的壓縮力。壓強(qiáng)的基本單位為帕(Pa)，因帕的單位很小，故在計(jì)算水和氣體的壓強(qiáng)時(shí)，常用兆帕(MPa)。 1Pa= N/m? IMPa= 10°Pa 需要注意的是，在 法定計(jì)量單位頒布前，潛水界經(jīng)常使用大氣壓、公斤力/厘米？等作為壓強(qiáng)單位， 現(xiàn)己不允許使用。大氣壓作為壓強(qiáng)的一個(gè)概念仍在使用，不過(guò)己不再是壓強(qiáng)的法定單位。 在醫(yī)學(xué)和潛水等 領(lǐng)域，經(jīng)常把壓強(qiáng)稱(chēng)作壓力，這個(gè)壓力不是物理學(xué)概念的壓力，而是特指壓強(qiáng)。 潛水員在水中所承受的壓強(qiáng)包括由水的重量所產(chǎn)生的靜水壓強(qiáng)，以及由水面大氣的重量所產(chǎn)生的大氣 壓強(qiáng)， 水面大氣壓強(qiáng)隨海拔高度 和天氣的變化而變化，但一般情況下，我們認(rèn)為地球表面的氣壓近似等于 0.1MPa〔一個(gè)大氣壓）。對(duì)于氣體的壓強(qiáng)， 一般使用壓力表即可測(cè)出，當(dāng)我們把壓力表置于海平面大氣中 時(shí)，壓力表的指針指到刻度盤(pán)上“0”的位置。這并非說(shuō)大氣的壓強(qiáng)為零，實(shí)際上大氣的壓強(qiáng)是 0.IMPa， 也就是說(shuō)壓力表所顯示的壓強(qiáng)值不包含大氣壓強(qiáng)。 為了研究方便，我們經(jīng)常使用 壓強(qiáng)和相對(duì)壓強(qiáng)的概 念。 所渭相對(duì)壓強(qiáng) (也叫表壓或附加壓），表示氣體實(shí)際承受的壓強(qiáng)與大氣壓之間的壓差。壓力表所顯示 的壓強(qiáng)是相對(duì)壓強(qiáng)。 所謂 壓強(qiáng)，表示物體實(shí)際承受的壓強(qiáng)，也就是施加的總壓強(qiáng)。 壓強(qiáng)等于相對(duì)壓強(qiáng)加上 0.MPa（一個(gè)大氣壓）。 在氣體定律的計(jì)算，以及研究高壓環(huán)境對(duì)人體的生理效應(yīng)時(shí)，應(yīng)使用 壓強(qiáng)。 （二）靜水壓強(qiáng) 由于水的重量而產(chǎn)生的壓力叫做靜水壓力。單位面積上承受的靜水壓力就是靜水壓強(qiáng)。 在中學(xué)的物理課程中，我們學(xué)習(xí)過(guò)：液體內(nèi)部同一點(diǎn)各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等，而且深度增加，壓強(qiáng)也 增加。 在同一深度，各點(diǎn)的壓強(qiáng)都相等。若p為某種液體的密度，則深度為h 處的靜水壓強(qiáng)p為： p= gph 式中：p一靜水壓強(qiáng)，Pa 8一重力加速度，Nkg p一液體的密度，kg/cm3 h一水的深度，m 在潛水中，我們經(jīng)常近似認(rèn)為江河湖海的水密度都是 1g/cm’。重力加速度取 1ONKkg，靜水壓強(qiáng)以 MPa 為單位，則2-1式可簡(jiǎn)化為： p=0.01h 當(dāng)h=10m 時(shí)， p=0.MMPa(相當(dāng)于一個(gè)大氣壓)：同理當(dāng) h=20m 時(shí)，p=0.2MPa（二個(gè)大氣壓）? (2-2) 也 就是說(shuō)當(dāng)水深每增加 10m 時(shí)，靜水壓強(qiáng)即增加 0.1MPa（一個(gè)大氣壓）。 例2.1 某潛水員潛入 36m 水深處，問(wèn)其承受多大的壓強(qiáng)。 解：潛水員在水下受的壓強(qiáng)由靜水壓強(qiáng)和水面上的大氣壓強(qiáng)歪加而成。 p=0.01h=0.01x36=0.36(MPa) Pe=p+O.IMPa=0.36+0.1=0.46(MPa) （三）帕斯卡定律 潛水員工作環(huán)境是具有自由液面的水下，在這種具有自由液面的水中，不同深度壓強(qiáng)是不同的。 如果把水或其它液體放入一個(gè)沒(méi)有自由液面的密閉容器內(nèi)，并向容器內(nèi)某點(diǎn)施加一個(gè)壓力，情況會(huì)怎 樣呢？ 實(shí)驗(yàn)證明：在密閉容器內(nèi)的液體，能把它在一處受到的壓強(qiáng)，大小不變地向液體各部分，各方向傳遞， 這就帕斯卡定律。 水壓機(jī)及其它一切液壓機(jī)械均是根據(jù)帕斯卡定律而工作的。 （四）水流動(dòng)時(shí)壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 水的壓強(qiáng)除了因自重產(chǎn)生的靜水壓強(qiáng)外，若水是流動(dòng)的，因水的流動(dòng)亦會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)的變化。 在穩(wěn)定流動(dòng)的水中，截面面積小的地方，流速大，壓強(qiáng)小：截面大的地方，流速小，壓強(qiáng)大。當(dāng)然 流速和壓強(qiáng)并非成簡(jiǎn)單的反比關(guān)系。
在水下焊接時(shí)，潛水焊工切勿背向接地點(diǎn)，即將自己置于工作點(diǎn)與接地點(diǎn)之間。否則，不僅容易產(chǎn)生觸電事故，而且容易使?jié)撍b備的金屬部件受到電解腐蝕。應(yīng)當(dāng)注意，不得把手放在待焊割的工件上，同時(shí)又將焊條或電焊把手觸及頭盔而遭到。 (8)潛水焊工進(jìn)行操作時(shí)，必須穿戴的防護(hù)服及手套。3．物體打擊措施(1)水下焊割作業(yè)時(shí)，應(yīng)了解被焊割構(gòu)件有無(wú)塌落危險(xiǎn)。是進(jìn)行裝配點(diǎn)焊時(shí)，必須查實(shí)點(diǎn)焊牢固且無(wú)塌落危險(xiǎn)后，方可通知水上松開(kāi)吊索。 而焊接臨時(shí)吊耳和拉板，應(yīng)采用與被焊結(jié)構(gòu)相同的材料，并運(yùn)用相同的工藝確保焊接質(zhì)量。(2)在水下切割時(shí)，當(dāng)被割工件或結(jié)構(gòu)要割斷時(shí)，尤其是水下仰割或反手切割操作時(shí)，潛水切割工應(yīng)給自身留出足夠的避讓空間，并且通知友鄰避讓?zhuān)拍芎蟾顢唷? 過(guò)程是將管子經(jīng)陸上預(yù)制廠加上水泥加重層后，用船運(yùn)到鋪管船上，將管子逐段組裝焊接，焊好的管段在鋪管船向前移動(dòng)時(shí)，從船尾部的托管架上滑入海中。整個(gè)鋪管作業(yè)的過(guò)程中，管段下滑的長(zhǎng)度必須與船的位移量同步，同時(shí)，鋪管船必須處于較的狀態(tài)。
混合氣 ?混合氣的概念 混合個(gè)是指兩種或兩種以上單一一氣體找一定此例混合所組成的均勻混合的氣體。 潛水中呼吸的混合氣一般買(mǎi)用人工配前而成，器用的配制方法有。分壓配氣法、容積配氣法、流電 氣法及稱(chēng)量配氣法等。 金個(gè)是被路見(jiàn)的天然泥合氣。它含有額、每、三氧化碳、水不汽等成份。空氣是當(dāng)用的譜水呼吸個(gè) 源。因空氣中含有大的魚(yú)。 在深落水時(shí)，會(huì)使港永民發(fā)生無(wú)麻醉。故在深港水中第用氧氣和其它一些情 性氣體配成灣水混合氣體。現(xiàn)今常用的是角街，和家氣校一定比例配制成氫氧混合氣，用于氫氧潛水和 混合氣具有一定的壓理，一瓶裝有菜種混合氣的氣瓶，我們用壓力表可測(cè)出這瓶混合一的壓強(qiáng)。這個(gè) 壓強(qiáng)是由混合氣中各個(gè)成份共同作用的結(jié)果，我們把它稱(chēng)做混合氣的總壓。如果我們把混合氣體中某一成 份氣體單獨(dú)留在氣瓶?jī)?nèi)，其它成份全部排出氣瓶，這時(shí)所留下的單一氣體將單獨(dú)占據(jù)整個(gè)氣瓶的空間。我 們用壓力表能夠測(cè)出這種單一成份氣體的壓強(qiáng)。泥合氣體中，某種單一成份的氣體的壓強(qiáng)叫做混合氣體中這種單一成份氣體的分壓。故在混合氣體中， 每一種成份的單一氣體都具有各自的分壓。 二、道爾頓定律 混合氣的總壓用壓力表可輕易測(cè)得，但混合氣中某種成份氣體的分壓幾乎不可能用壓力表測(cè)出。 因?yàn)?我們無(wú)法在容器中僅保留某種氣體，而把其它成份氣體排出。 英國(guó)科學(xué)家道爾頓通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明： 混合氣體的,總壓強(qiáng)，等于各組成成份氣體的分壓之和，即： P=Pi+P2+Pst?Pn (2-10) 式中：P一混合氣的總壓強(qiáng) P P2???P. 各組成成份氣體的分壓。 我們把 2-10式稱(chēng)做道爾頓定律，也叫分壓定律。 道爾頓指出混合氣中任何一種氣體的分壓與這種氣體在整個(gè)容器中的分子百分?jǐn)?shù)（體積百分比）成正 比。 道爾頓定律可用于計(jì)算混合氣中菜種成份氣體的分壓，即： Px-P ?C (2-11) 式中：P一某種氣體的分壓 P一混合氣總壓 C一某種氣體在混合氣中所占的體積百分比。 例2.6 己知空氣中 の、N，和CO，的體積分別占空氣總體積的 21%、78%和 0.03%。求在常壓及水下 50m 時(shí)，它們各自的分壓。 解：常壓下，空氣的總壓強(qiáng)為 0.IMPa，水下 50m 時(shí)，空氣的壓強(qiáng)變?yōu)?0.6MPa。在空氣的壓縮過(guò)程中， 各種成份的百分比不變。 據(jù) 2-11 式，在常壓時(shí)，Po?= 0.l×21% =0.021(MPa) PN2=0.1x78% =0.078(MPa) Poo2= 0.1×0.03%=0.000 03(MPa)在水下 50m 時(shí)，三、水面等值 從上面例題中，可以看出，潛水員在 50m 水深時(shí)，從空氣中吸入的氧分子的數(shù)量，比在常壓(0.1MP, 從純氧中吸入的氧分子數(shù)量還多得多。 同樣吸入的二氧化碳分子數(shù)也為在水面正常空氣中的六倍。為了 較氣體在高壓環(huán)境和常壓環(huán)境對(duì)人體生理作用的影響，我們引入水面等值的概念。 所謂水面等值，指在某一深度的水中， 一定分壓的某種氣體的濃度，與在水面常壓(0.1MPa)時(shí)呼吸白 合氣體中含x％的這種氣體相同。即：式中：SE一水面等值 P 一氣體在某深度水中的分壓 例2.7 某種混合氣體中，CO,分壓為 0.003MPa( 壓)。問(wèn)其水面等值為多少？ 解：己知 Pco2=0.003MPa，根據(jù) 2-12式，可得：SE = 6., * = 0,023 x = 3% ?其水面等值為 3%。 上例中，說(shuō)明潛水員在水下所吸入的二氧化碳的數(shù)量，相當(dāng)于在水面常壓下呼吸的氣體中含有 3%的 二氧化碳，這對(duì)潛水員來(lái)說(shuō)是相當(dāng)危險(xiǎn)的，即可能引起二氧化碳中毒癥狀。為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，應(yīng) 嚴(yán)格控制呼吸氣源中二氧化碳的含量，并經(jīng)常對(duì)潛水頭盔進(jìn)行通風(fēng)，防止頭盔內(nèi)二氧化碳大量積聚引起分 壓過(guò)高。 四、氣體的彌散 氣體的彌散，是指某種氣體的分子，通過(guò)自身的運(yùn)動(dòng)而進(jìn)入另一種物質(zhì)分子間隙內(nèi)部的現(xiàn)象。它是氣 體分子在分壓作用下運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。 把兩種氣體放在同一容器內(nèi)，盡管兩種氣體的密度不同，但到 ，這兩種將完全均勻混合。 氣體的彌散遵循從高分壓向低分壓區(qū)擴(kuò)散的規(guī)律。分壓的差值越大，彌散的速度也越快。點(diǎn)擊查看浪淘潛水發(fā)展(通遼市分公司)的【產(chǎn)品相冊(cè)庫(kù)】以及我們的【產(chǎn)品視頻庫(kù)】
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