Általános információ. A legtöbb fejlett országban egyre többen mennek sűrített levegős búvárkodásba. A legtöbb búvár azonban évente csak néhány napot gyakorol, főleg az ünnepek alatt, és gyakran távoli országokban.
2004. január 23., 16:57 Primar.sme.sk
Általános információ
A legtöbb fejlett országban egyre többen mennek sűrített levegős búvárkodásba. A legtöbb búvár azonban ezt a sportot csak évente néhány napon végzi, főleg az ünnepek alatt, és gyakran távoli országokban. Sok búvár hozzáértése és tapasztalata ezért gyakran nem túl jelentős. Reméljük, hogy ezeknek az embereknek, de tapasztalt búvároknak is fontos és érdekes adatokkal, valamint információkkal szolgálunk.
Ha önálló víz alatti légzőkészülékkel (SCUBA) merül, a búvár sűrített levegőt szív be a szájrészen (automatikus oxigén légzőkészüléken) keresztül az adott környezeti nyomás = víznyomás + légköri nyomásnak megfelelő nyomáson. A levegő keverékét általában a búvár hátára szerelt acélból vagy alumíniumból kell belélegezni, amelynek kapacitása 8 és 12 l között van. A levegőt a készülékbe egy kompresszor segítségével töltjük be a környező levegőből kb. 200 bar.
Ilyen légkeverékkel bizonyos mértékig akár 40 m mélység is biztonságosan elérhető; bár a búvárszövetségek nem javasolják a 30 m feletti merülést. A sportbúvárok szokásos merülése körülbelül 45 percig tart, és 30 m és 40 m közötti mélységben kezdődik.
A nagyobb mélységben történő biztonságos merüléshez, pl. víz alatti munkavégzés során tudományos vagy katonai célokra oxigén és hélium keverékét kell használni. Az alábbiakban alapvetően sűrített levegős búvárkodás. De még a szabad merülés (apnoe-búvárkodás) is elkapja a szót.
Fizikai feltételezések
Nyomás
A merülés során a legfontosabb fizikai mennyiség minden bizonnyal a nyomás. Ez az erő függőleges vetülete a felületen:
P = F/A
ahol: P = nyomás ("nyomásból") F = erő ("erőből") A = terület ("területből")
A nyomás mértékegységéhez való eljutáshoz az erő és terület speciális mértékegységeit használjuk az 1. egyenletben. Például, ha 1 newton erő merőlegesen hat az 1 m 2 területre, a kapott nyomásegységet pascal (= pa) -nak nevezzük.
1pa = 1 N/1m2
Százezer paszt egy oszlopnak nevezünk:
1bar = 105 pa
Az átlagos légnyomás 1013 bar, a tengerszint feletti magasságban. Magas ill. alacsony nyomás esetén a nyomás részben ingadozhat. Az egyszerűség kedvéért 1 bar légnyomású magassági nyomást (= 0 m) veszünk figyelembe az alábbi szempontok szerint.
Megjegyzés: Az orvostudományban a nyomás, mint pl vérnyomás, még mindig higany milliméterben (Hgmm) megadva. Ez a nyomás mértéke és a bar nyomás a következőképpen függ össze: 750 Hgmm = 1 bar
nyomásviszonyok a víz különböző magasságaiban és mélységeiben
A levegő viszont erősen összenyomható. A levegő sűrűsége normál körülmények között, azaz 1 bar nyomáson 1,13 kg/m3.
Vízszintnél a búvárra ható nyomás átlagosan körülbelül 1 bar. Mivel egy 10 m magas vízoszlop szintén 1 bar nyomást eredményez, a teljes nyomás 10 m vízmélységben 2 bar = légnyomás (1 bar) + 10 m víz nyomás (1 bar). 20 m mélységnél a környezeti nyomás 3 bar, 30 m mélységnél 4 bar és 40 m mélységnél 5 bar.
Ahogy a nyomás növekszik a víz mélységének növekedésével, a magasság növekedésével egy légkörben csökken. Itt azonban a nyomásesés nem lineáris, mint a vízben. Amint az a 2. ábrán látható. Az 1. ábrán a légnyomás 4000 m-nél még mindig 0,62 bar. Természetesen ez az érték a légnyomás és az időjárás függvényében változik. Ez a magasság megközelítőleg az a határ, amelytől kezdve a magasságot nem ismerő személy magassági betegséget kaphat. A magassági betegség komoly veszélyt jelent, mert többek között tüdő- és agyödémához vezethet, és végzetes lehet. Ilyen esetekben az érintett személyt oxigénnel kell lélegezni, vagy alacsonyabb magasságba kell vinni.
Boylov-Mariott törvény
A fizikából és a kémiából ismerjük Boyle-Martiot gázállapotának egyenletét. Ez így hangzik: zárt rendszerben, állandó hőmérsékleten a p nyomás és az ideális gáz V térfogatának eredménye állandó:
o. V = konst.
Figyelem
Ideális gáz alatt - valóban nem létező - olyan gázt értünk, amelyben a gázmolekuláknak nincs térfogata, és semmilyen erővel nem hatnak egymásra. Nagy térfogatokban, alacsony sűrűség mellett (= alacsony nyomás) ezek a feltételek valóban jól teljesülnek. A levegőtől való eltérés az ideális gázviszonyoktól azonban növekszik a nyomás növekedésével. Azonban az összes merülési szempont jó eredményekkel elvégezhető az 5. egyenlet használatával.
Az 5. egyenlet tisztázása érdekében egy levegővel felfújt léggömböt figyelünk meg, amelynek térfogata 4 l levegő a víz felszínén 1 bar nyomáson. A vízszinttől el kell érnie a 40 m vízmélységet. Itt a léggömb térfogata 5 bar nyomáson csak 0,8 l.
Boyl-Mariott törvényének tisztázása érdekében
A következőképpen kell érteni: A víz felszínén a p. V zo 4 l, 1 bar = 4 l. rúd. 10 m vízmélységnél az 5. egyenlet szerinti eredménynek szintén 4 l-nek kell lennie. rúd:
2 l. 2 bar = 4 l bar
Az eredmény 20 m, 30 m vagy 40 m mélységben még 4 l. rúd, amint azt a 2. ábra szemlélteti. 2.
Mivel a búvár automatikus oxigén légzőkészüléke minden mélységben levegőt kap egy adott környezeti nyomáson, a test belsejében lévő nyomás és a búvár környezeti nyomása = víznyomás + légköri nyomás továbbra is ugyanaz.
Parciális nyomás
A gáz részleges nyomása (= parciális nyomása) 2 vagy több különböző gáz keverékében azt a nyomást értjük, amely akkor érvényesülne, ha az összes többi gázt eltávolítanánk a térfogatból.
A gázkeverék pp résznyomását a teljes nyomással, amely tetszőleges számú gázból áll, adott Vn térfogatszázalékkal, a következőképpen számítjuk:
pp = po. Fogadó
parciális nyomás = teljes nyomás. az egyes gázok térfogatának százalékos aránya
A parciális nyomás meghatározása szerint a gázkeverék utáni össznyomás viszont a gázkeverékben képviselt összes parciális nyomás összegéből adódik.
A belélegzett és kilélegzett levegő összege százalékban
Példa:
A belélegzett levegőben az össznyomás 1 bar, amely megegyezik a magassági nyomással. A 21% oxigén térfogatszázaléka 0,21, 78% nitrogén 0,78 és 1% maradék gáz 0,01. Ezután a teljes oxigénnyomást a következőképpen számítják:
p02 = 1 bar. 0,21 = 0,21 bar
A teljes nitrogénnyomáshoz megfelelően 0,78 bar értéket kell követni.
A test belélegzett levegőjét kb. 37 ° C-on, majdnem 100% -os vízgőzzel telítve. Ezenkívül oxigént égetnek el, szén-dioxid szabadul fel. Ezért, amint az a 2. ábrán látható, A 3. ábra szerint a kilélegzett levegő összetétele eltér a belélegzett levegő összetételétől.
E-mailben áttekintést kaphat a legfontosabb üzenetekről
A személyes adatok kezelésére az Adatvédelmi irányelvek és a sütik használatának szabályai vonatkoznak. Kérjük, ismerkedjen meg ezekkel a dokumentumokkal, mielőtt megadná e-mail címét.