潜水業務

潜水士令和3年 1月～6月実施分潜水業務問2

問題・正答・学習用解説

問題

大気圧下で１Ｌの空気は、水深20ｍでは約何Ｌになるか。

正答：（2）

正解は選択肢2です。水深20 mでは、水圧0.2 MPaに大気圧0.1 MPaを加えた絶対圧力は約0.3 MPaです。温度一定としてボイルの法則P₁V₁＝P₂V₂を使うと、V₂＝0.1×1÷0.3＝1/3 Lとなります。

選択肢1の1/2 Lは、絶対圧力が地上の2倍となる水深約10 mでの体積です。水深20 mでは絶対圧力が約3倍なので、体積は地上の約3分の1です。

選択肢3の1/4 Lになるのは絶対圧力が地上の約4倍の場合です。水深20 mの絶対圧力は約0.3 MPa、地上の約3倍なので条件と合いません。

選択肢4の1/5 Lは圧力比を5倍とした値です。水圧だけでなく大気圧を加えても、水深20 mの絶対圧力は地上の約3倍にとどまります。

選択肢5の1/6 Lは圧力比を6倍とした値で、深度を大きく見積もっています。ボイルの法則へ絶対圧力0.1 MPaと0.3 MPaを代入します。

海水ではおおむね水深10 m増すごとに圧力が1気圧分増えます。地上を1気圧とすると、10 mで2気圧、20 mで3気圧です。逆に浮上すると気体は膨張するため、息を止めた浮上は肺の過膨張を招き危険です。