Die Physiker Robert Boyle und
Edmé Mariotte beschrieben ein Gasgesetz, das neben dem Archimedischen Prinzip eine der
wichtigsten Regeln für Taucher ist.
Das Produkt von Duck (p) und Volumen (V)
einer abgeschlossenen Gasmenge
ist bei
gleich bleibender Temperatur
konstant (k).
1 bar x 5 Liter = 5
2 bar x 2,5 Liter = 5
3 bar x1.66 Liter = 5
4 bar x 1.25 Liter = 5 |
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Dieses Gesetz gilt nur unter Berücksichtigung
wichtiger Bedingungen:
1. Es
muss ein abgeschlossener Gasraum sein, wo weder Gas
entweichen noch hinzu strömen kann.
2. Die Temperatur des Gases
muss gleich bleiben.
Ein Gasdruck entsteht dadurch,
dass die Moleküle eines Gases
oder eines Gasgemisches sich in ständiger Bewegung befinden und diese in einem
abgeschlossenen Raum an einer Gefäßwand als Druck wahrnehmbar ist.
Dadurch
lässt sich das Gesetz von Boyle-Mariotte genau
erläutern.
Befindet sich ein bestimmtes Gasvolumen in einem groß volumigen
Gefäß, so herrscht ein geringer Druck, da die Gasmoleküle viel Raum zum Bewegen haben.
Das gleiche Gasvolumen in einem kleineren Gefäß würde einen
größeren Druck hervorrufen, da den Molekülen weniger Raum zum Bewegen zur Verfügung
steht.
Druckerhöhung
= Volumenverringerung
Druckerniedrigung
=
Volumenzunahme
Volumenvergrößerung =
Druckreduzierung
Volumenveringerung =
Druckerhöhung
Aus diesem Zusammenhang ergibt sich eine allgemeingültige
Formel zur Berechnung von Gasvolumen und Drücken.
p * V = k
Zur Erläuterung ein Beispiel:
Es soll das Gasvolumen eines 12L autonomen Leichttauchgerätes
(aLTG) berchnet werden. der Füllruck der Flasche beträgt 200 bar.
Nach der Formel p * V = k ergibt sich somit:
200 bar * 12L = 2400 bar L
Es steht also ein Druckluft ( Atemluft ) Vorrat von 2400 Liter
zur Verfügung.
Um nun die Tauchzeit für einen Taucher mit diesem
Atemluftvorrat der in einer Tiefe von 20m taucht und ein Atemminutenvolumen (AMV) von
30L/min NL (Normalluft unter atmosphärischem Druck hat muss man wie folgt vorgehen:
20m = 3 bar Umgebungsdruck
3 bar * 30L/min NL = 90 L/min in 20m Tiefe
Die max. Tauchzeit, ohne Berücksichtigung der Reserveluft,
beträgt demnach:
2400 L : 90L/min = 26 Minuten
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