Obus d'oxygène

[Shiva]

Bonjour à tous,
Voilà n'ayant pas d'obus d'O2 sous la main pour le moment j'aimerais savoir si vous connaissez les quantités d'O2 des bouteilles de 20l et de 2.5L. Je crois savoir qu'elle sont toutes pressurisées à 200 bars. Je crois aussi que la bouteille de 5L contient 1000L d'O2 est-ce proportionnel?
Dans le même genre, connaissez vous le pourcentage d'02 dans une bouteille de MEOPA de 5L ?

Merci d'avance.
A bientôt.

[le vieux]

Meopa O2 50% N2O 50%

[le vieux]

bouteille d'O2 de 5 litres, pression de 100 bars, débit de 15 l/min.
autonomie = ((5 x 100) -10%) / 15 = 30 min.

[Anton-Moldu]

Loi de Mariotte: Pression * volume = constante

ex: bouteille d'O2 de 5l gonflée à 200 bars, donc 200 * 5 = 1000 litres à 1 bar

[le vieux]

Je crois que les bouteilles Air Liquide ont une contenance de 2l,5l,ou 15l

[Shiva]

ok merci pour ce petit rappel sur la mécanique des fluides...
Donc si j'ai bien compris, par exemple pour la bouteille de MEOPA qui fait 5L et qui affiche 80 bars, je vais avoir 5x80=400L dans ma bouteille mais j'ai une marge de sécurité de 10% soit 400-10%=360L de gazs réellement disponible. Donc ca me fait 180L d'O2 et 180L de N2O.

Concernant les obus air liquide mes recherches m'ont amenées à : obus de 0.4L, 2L, 5L, 10L, 15L et 20L mais je me suis posé la question des contenances et donc des pressurisations... pb que vous avez réglé avec le rappel sur la loi de mariotte mais du coup si je fais un transport en hélico, la P ne sera plus de 1 bar (1013 hPa) donc comment cette nouvelle donnée modifie mon calcul?

En tout cas merci.

[le vieux]

Au risque de dire une bêtise (encore une fois) la pression indiquée sur le manomètre de la bouteille est la pression existant dans la bouteille.
Maintenant faire la conversion du volume débité en fonction de l'altitude!? Chai pas
Le mieux : est de prévoir large la réserve en fonction du temps de voyage
Pas terrible mais pas trouvé mieux.

[Mister Hyde]

un helico, ça ne vole pas assez haut, les cabines ne sont pas pressurisées....(les motos aussi, ça vole pas assez haut).

[Shiva]

un helico ça ne vole pas assez haut, les cabines ne sont pas pressurisées....

Et si je dois aller chercher un patient qui s'est blessée en faisant de l'alpinisme au mont blanc par exemple ?

[le vieux]

Ben tiens Hyde la pression atmosphérique ne varie pas en fonction de l'altitude!

[Mister Hyde]

Plus tu montes, plus les pressions partielles baissent...la cabine d'un helico aura la même pression que sans hélico...une alouette, c'est aussi étanche que du gruyère pour fondue savoyarde!

prochaine étape c'est une DZ sur la lune Shiva?

et la pression dans les deux pressions?

[le vieux]

Ça c'est un message sérieux
NB Ne pas confondre strato avec méno



À faible altitude, la pression atmosphérique baisse de 1 hPa chaque fois que l'on s'élève de 8 mètres, et la température baisse d'environ 1 °C chaque fois que l'on s'élève de 150 m (valeur ISA : perte de 6,5 °C par kilomètre, soit 1 °C pour 154 m).

* Au niveau de la mer, l'air est à 15 °C et à 1 013,25 hPa ;
* la troposphère s'étend de 0 à 11 km ; la température décroît linéairement de 6,5 °C par km, elle a donc une température de -56,5 °C à la tropopause.

La pression en altitude est fonction de la pression au sol (\,P_{sol}\,)~ en hPa et de l'altitude (\,alti\,) en m :

P_{alti} = P_{sol}\;\left(\frac{288 - 0,0065\;alti}{288}\right)^{5,255}.

* à la tropopause et à la basse stratosphère, entre 11 et 20 km d'altitude, la température est constante et vaut -56,5 °C ;
* dans la moyenne stratosphère, entre 20 et 32 km, l'air se réchauffe linéairement de +1 °C par km, sa température atteint donc -44,5 °C à 32 km d'altitude.

Pour la météorologie, on extrapole ce modèle pour des altitudes plus élevées :

* dans la haute stratosphère, entre 32 et 47 km d'altitude, la température croît linéairement de +2,8 °C par km, atteignant -2,5 °C à 47 km ;
* dans la stratopause, de 47 à 51 km, la température reste constante à -2,5 °C.

Pour l'aéronomie, on étend ce modèle jusqu'à la mésopause, à 85 km d'altitude : la température décroît linéairement et atteint -90 °C à cette altitude.


La décroissance verticale de la pression est particulièrement rapide dans la basse troposphère, puisque la pression n'atteint plus que 500 hPa vers 5500 mètres, moins de 300 hPa vers 10000 mètres, et environ un milliardième de hPa à 800 kilomètres d'altitude! Cette décroissance n'est pas régulière. Pour que la pression baisse de 1 hPa, il faut s'élever de :

* 8m jusqu'à 600 m d'altitude,
* 11m à 3000m d'altitude,
* et...quelques 4000m environ à 50km d'altitude.

[Mister Hyde]

Que Dieu te bénisse 'tit génie va!

Tu m'avais caché ça! je croyais le stock de vieux iades parfaitement inculte moi!

[Shiva]

Et donc si je dois partir sur le mont evrest ?

[Mister Hyde]

Et donc si je dois partir sur le mont evrest ?

Everest?
prends une bonne assurance décès!

[Shiva]

autant pour moi : everest...

[Mister Hyde]

autant pour moi : everest...

Nan!!!! c'est au temps.... pour toi!!!

[le vieux]

Bravo pour cette maitrise de la langue de Molière !! Peu de gens connaissent
Va encore se faire eng.. de donner des cours et dériver

[Mister Hyde]

J'sais bien que ça va me faire encore un point en moins... mais j''pouvais pas répondre sur le forum méteo-France quand même!

[Yves Benisty]

[...] si je fais un transport en hélico, la P ne sera plus de 1 bar (1013 hPa) donc comment cette nouvelle donnée modifie mon calcul?

Un hélicoptère vole entre 150 et 400 m au-dessus du sol, et n'est pas pressurisé. Si on considère que la pression au sol est (valeur définie par la définition de l'atmosphère standard, donc soumise à des variations météorologiques) de 1 013,25 hPa, la pression à 150 m sera 995,36 hPa. Ce qui fait une variation de moins de 1,8 %.

Et si je dois aller chercher un patient qui s'est blessée en faisant de l'alpinisme au mont blanc par exemple ?

Altitude du Mont-Blanc : 4 810,45 m (eh oui, tout augmente...), pression atmosphérique 554,29 hPa, soit environ 55 % de la pression au sol. S'il y a 1 000 L dans la bouteille au sol, il y aura donc 1 800 L de disponible en haut du Mont-Blanc. Mais il est probable que les besoins en O2 de votre patient soient augmentés en altitude par rapport au sol.

Bref, partir avec comme base 1 m3/heure est une bonne approximation qui permet de ne pas se compliquer la vie dans des calculs complexes.

Joli message de le vieux, je propose quelques précisions :

-les variations de température et de pression de l'atmosphère en fonction de l'altitude ont été définies par convention, avec la création de lois un peu arbitraires (mais très proches de la réalité) dans la définition de l'atmosphère standard, et ça date de 1976 ;

-bien entendu, cette définition ne prend pas en compte les variations météorologiques ; pour l'atmosphère standard, la pression au sol est de 1 013,25 hPa et la température au sol est de 15°C.

À faible altitude, la pression atmosphérique baisse de 1 hPa chaque fois que l'on s'élève de 8 mètres

Un peu plus de 8 m. C'est 1 hPa pour 9 m, et avec cette valeur, on fait une erreur de moins de 1 % jusqu'à 2 200 m.

Pour faciliter encore plus les calculs, on peut prendre 1 hPa pour 10 m, et l'erreur est inférieure à 2,5 % de 0 à 2 500 m.

La pression en altitude est fonction de la pression au sol (\,P_{sol}\,)~ en hPa et de l'altitude (\,alti\,) en m :

P_{alti} = P_{sol}\;\left(\frac{288 - 0,0065\;alti}{288}\right)^{5,255}.

En fait, c'est un peu plus le bazar que ça. Déjà, il faut définir différentes zones, mais jusqu'à 11 km d'altitude, on a

P = =Po x ((To-a.z)/To)^(M.g/R/a)

P, c'est la pression à une altitude z. Po, c'est la pression au sol (101 325 Pa). To, c'est la température au sol (exprimée en °K, donc 288,15°K). M, c'est la masse de 22,4 L d'air à pression et température standard, soit 0,02898 kg. g est l'accélération de la pesanteur, 9,80665 m/s/s. R est la constante des gaz parfaits, 8,314 J.K^-1.mol^-1. a est la décroissance de la température avec l'altitude de 0 à 11 km, soit 0,0065°K/m.

Et comme les choses sont toujours un peu plus complexes qu'elles ne paraissent, cette formule est en fait valable pour l'altitude géopotentielle, qui diffère un peu de l'altitude géométrique :

H (altitude géopotentielle) = Rt.z/(Rt + z) où z est l'altitude géométrique et Rt le rayon de la Terre, 6 356 000 m.

À partir de ces données, on peut calculer la pression en fonction de l'altitude de 0 à 11 000 m (en hPa) :

0 : 1 013
500 : 955
1 000 : 899
1 500 : 846
2 000 : 795
2 500 : 747
3 000 : 701
3 500 : 658
4 000 : 617
4 500 : 578
5 000 : 540
5 500 : 505
6 000 : 472
6 500 : 441
7 000 : 411
7 500 : 383
8 000 : 357
8 500 : 332
9 000 : 308
9 500 : 286
10 000 : 265

On peut définir des altitudes remarquables, par exemple :

À 2 362 m, la pression est égale à 3/4 de la pression au sol.
À 3 293 m, la pression est égale à 2/3 de la pression au sol.
À 5 482 m, la pression est égale à 1/2 de la pression au sol.
À 8 373 m, la pression est égale à 1/3 de la pression au sol.
À 10 302 m, la pression est égale à 1/4 de la pression au sol.
À 11 722 m, la pression est égale à 1/5 de la pression au sol.
À 16 137 m, la pression est égale à 1/10 de la pression au sol.

Autre problème intéressant, la température d'ébullition de l'eau va diminuer avec l'altitude. En effet, la pression diminuant avec l'altitude, c'est un peu comme si l'eau pouvait s'échapper plus facilement de son état liquide vers un état gazeux.

Les formules donnant la température d'ébullition de l'eau en fonction de la pression sont franchement indigestes (et en partie payantes si on veut des données précises). Ce qui est très curieux, c'est que la pression en fonction de l'altitude est une loi complexe, la température d'ébullition en fonction de la pression est une loi complexe, mais la température d'ébullition en fonction de l'altitude est presque une loi linéaire de 0 à 13 000 m : la température d'ébullition décroît d'environ 1°C à chaque fois qu'on grimpe de 300 m.

Sur le Mont-Blanc, l'eau entrera en ébullition à 84°C. Sur le Kilimandjaro (5 892 m), ça sera 80°C. Sur l'Everest, ça sera 70°C.

Et si on veut s'aventurer autour de 19 000 m, non seulement la pression n'est plus qu'à environ 1/15e de la pression au sol (65 hPa), mais en plus à cette pression l'eau entre en ébullition à 37°C. Ça oblige à porter une combinaison pressurisée.

L'autre soucis, c'est qu'on risque l'accident de décompression à cause de l'azote contenu dans l'organisme (c'est comparable aux accidents de plongée). Donc avant de sortir dans ce milieu hostile, il faut en plus effectuer une dénitrogénation (anglicisme issu de Nitrogen, qui signifie Azote : la dénitrogénation, c'est donc l'élimination de l'azote) en respirant (une bonne heure) de l'O2 pur. Et pour économiser l'O2, on utilisera un circuit fermé et de la chaux sodée. Au total, la chaux sodée est utile dans les blocs opératoires, aux altitudes normales, mais aussi en plongée, et aux hautes altitudes.