explique porque um mergulhador precisa usar um cilindro de oxigênio para mergulhos em grandes profundidades
Soluções para a tarefa
Resposta:
Esses cilindros contém oxigênio, e normalmente os mergulhadores mergulham em grandes profundidades. Como o ser humano é um mamífero, necessita de oxigênio para respirar. Então, os mergulhadores usam esses cilindros de O2 para não ter que voltar até a superfície novamente para respirar, como no caso de baleias/golfinhos.
Resposta:
O ar que respiramos possui uma constituição de aproximadamente 78% de gás nitrogênio (N2(g)), 20% de gás oxigênio (O2(g)) e 2% de outros gases. Assim, quando respiramos na superfície terrestre, com uma pressão de cerca de 1 atm (ao nível do mar), a pressão parcial que esses dois gases exercem é de 0,78 atm de gás nitrogênio e 0,2 atm de gás oxigênio.
Esses gases se dissolvem em nosso sangue para gerar funções vitais. Por exemplo, o oxigênio do sangue se combina com a hemoglobina e é utilizado em processos metabólicos. Já o gás nitrogênio é um gás inerte que é constantemente absorvido e liberado pelo organismo.
No entanto, os estudos feitos com gases mostram que o aumento da pressão sobre qualquer gás que se encontra em determinado volume de um líquido faz com que um número maior de moléculas desse gás se dissolva no líquido. Isso significa que quanto maior a pressão, maior será a solubilidade de gases em líquidos. Trazendo essa informação para a situação que estamos considerando, se uma pessoa resolve mergulhar, quanto mais profundo for seu mergulho, maior será a pressão que ela terá de suportar e mais oxigênio e nitrogênio ela terá dissolvidos em seu sangue.
A cada 10 m de profundidade, a pressão aumenta 1 atm; portanto, se considerarmos, por exemplo, que alguém mergulhe numa profundidade de 300 m, teremos uma pressão de 31 atm. Dessa forma, a pressão parcial dos gases nitrogênio e oxigênio aumentará 31 vezes, passando a ser, respectivamente, de 24,18 atm e 6,20 atm.
Explicação:
Os resultados de se respirar o ar com essa composição e exercendo essa pressão podem ser desastrosos, pois com uma pressão parcial elevada, o gás nitrogênio pode fazer com que a pessoa perca a noção de realidade, ficando como se estivesse embriagada. Já o gás oxigênio pode acelerar o metabolismo da pessoa em níveis perigosos, pois pode afetar os sistemas nervoso e respiratório. Outra questão é que se o mergulhador voltar muito rápido à superfície, a solubilidade desses gases diminui rapidamente, o que provoca bolhas desses gases no sangue e pode levar à morte do mergulhador. Algo que acontece com muitos mergulhadores e que está relacionado a esse fato é a embolia.
Uma solução encontrada foi substituiro ar respirado pelos mergulhados por uma mistura feita de gás oxigênio diluído em gás hélio. É essa mistura que vem nos cilindros de gás usados por mergulhadores.