Un obus d'azote sous pression (15 L de contenance à 200 bar) y est stocké, et il débite à 15 L/min.
Quelle sera la composition du gaz contenu dans la pièce quand l'obus sera vide ?
didu974 a écrit :je dirais que tu passes au bout de 3 h30 à 89 % d azote et 11 % d oxygene...........3h30 le temps de vider l obus et comme le debit de fuite est egal au debit de l obus sur une piece de 30 m cubes on renouvelle 10 % du volume de la piece ...
Je ne comprends pas bien votre raisonnement, il faudrait préciser comment vous arrivez à ce résultat. Et au passage, l'obus se vide en 200 minutes, soit 3h20.
didu974 a écrit :je dirais que tu passes au bout de 3 h30 à 89 % d azote et 11 % d oxygene....
Ça y est, j'ai compris votre raisonnement.
Qté d'O2 dans la pièce au départ : 0,21 x 30 = 6,3 m3.
On remplace cet O2 par l'azote de la bouteille, il reste 3,3 m3, soit 3,3/30 = 0,11, 11 %.
Bon, c'est pas ça : quand la bouteille d'azote débite dans la pièce, le gaz qui sort, c'est celui de la pièce. L'azote qui vient de la bouteille ne fait pas sortir que l'O2.
Autre façon un peu moins fausse de raisonner, on va considérer qu'on remplace d'un coup 3 m3 d'air de la pièce. Il reste 27 m3 qui contiennent 27 x 0,21 = 5,67 m3 d'O2. Comme le volume est à nouveau 30 m3, la FiO2 serait de 5,67/30 = 0,189 (18,9 %).
On comprend facilement que ça n'est pas la bonne solution. Le gaz qui quitte la pièce au fur et à mesure que l'azote sort de la bouteille contient de moins en moins d'azote. C'est un peu comme si on remplissait un tonneau de vin percé avec de l'eau : au fur et à mesure que le tonneau fuit, il contient de moins en moins de vin.
Quelqu'un a une idée de la bonne façon de calculer le résultat ?
Bon, ça n'a passionné personne... Je vous propose quelques explications. Pour ceux qui se diraient que ça n'a aucun intérêt, c'est exactement le même problème quand quelqu'un saigne et qu'on remplace son sang par un substitut du plasma.
Soit V le volume de la pièce, VN2 le volume d'azote sorti de la bouteille, FiO2i la FiO2 initiale (par simplification, on prendra 0,21) et FiO2f la FiO2 après la fuite.
Si l'échange se faisait en retirant un volume de la pièce et en le remplaçant par un volume équivalent d'azote, on aurait :
FiO2f = ((V - VN2) x FiO2i)/V
En effet, on calcule la quantité d'O2 qu'il y aura dans la pièce diminuée du volume échangé, et on divise cette quantité par le volume total de la pièce.
Donc si on remplace 3 m3 sur les 30 m3 de la pièce, on a :
FiO2f = ((30 - 3) x 0,21)/30 = 0,189 soit 18,9 %.
En réalité, l'échange ne se fait pas en une fois, mais en continu : le gaz contenu dans la pièce sort au fur et à mesure que l'azote sort de la bouteille.
Il faut alors faire un calcul d'aire sous la courbe, et on obtient :
FiO2f = e^((V x LOG(FiO2i) - VN2)/V)
Précision :
-il s'agit du logarithme naturel on népérien
-a^b est la notation de « a élevé à la puissance b »
-e est la constante de Neper, environ 2,718.
Avec 3 m3 d'azote pour une pièce de 30 m3, on obtient FiO2f = 19 %.
Vous me direz « tout ça pour 0,1 % », et vous avez raison : tant que le volume échangé est faible par rapport au volume de la pièce, l'erreur est négligeable.
Mais considérons que notre bouteille d'azote fait 15 m3, le calcul donne 12,74 % au lieu de 10,5 %. Si la bouteille d'azote fait 20 m3, on aurait 10,78 % (critique, mais pas mortel immédiatement) au lieu de 7 % (mortel rapidement). Avec 25 m3 échangés, on aurait 9,13 % au lieu de 3,5 %. Et si on considère que la fuite est égale au volume de la pièce, on a une FiO2 nulle (0) si on prend la mauvaise façon de calculer, alors qu'il resterait en réalité 7,73 % d'O2.
Avec le même type de calcul, on peut considérer un patient ayant un volume sanguin total VST et une concentration en hémoglobine Hbi, et qui perdrait un volume de sang total VP qui serait remplacé en même temps par un volume égal de substitut du plasma. Intéressons-nous à sa concentration en hémoglobine après la perte de sang Hbf.
Par exemple, VST = 6 L, Hbi = 14 g/dL.
S'il perd en une fois 3 L de sang que l'on remplace ensuite par un substitut du plasma, son Hbf serait à 5,6 g/dL (après remplissage de 3 L de substitut du plasma).
Si on remplit le patient avec un volume égal en tout moment à la perte de sang, on obtient :
Hbf = 7,68 g/dL.
C'est également ainsi qu'on peut calculer la perte sanguine que l'on peut tolérer en chirurgie, à condition de substituer le volume au fur et à mesure. Si le patient a un volume sanguin total VST, une Hbi connue et que l'on ne souhaite pas descendre en-dessous de Hbf, on a :
VP = VST x LOG(Hbi/Hbf)
Par exemple, avec VST = 5 L, Hbi = 14 g/dL et Hbf = 10 g/dL, on peut tolérer une perte de sang (substituée) de 1,68 L.
Latitoliv59013 a écrit :Mais ou avez vous appris tout Ca???
Pareil que vous, à l'école, à la télé, en regardant les oiseaux et les poissons, en lisant des livres... Mais sans internet, qui à cette époque en était à ses balbutiements.
Pour la petite histoire, quand j'étais élève infirmier anesthésiste, j'ai repéré que les tables pour calculer l'hémodilution (ou les pertes admissibles, le calcul est le même, cf. supra) ne donnaient pas toutes le même résultat. Coïncidence, il y avait un article dans le mapar (celui des communications scientifiques, pas celui des protocoles) de cette année-là, et je me suis intéressé au truc.
Pour un peu, je voulais écrire au monde entier que les tables fournies par le mapar (celui des protocoles) étaient fausses (et c'était vrai qu'elles étaient fausses, mais je ne sais pas si tout le monde aurait apprécié).