De Duiksport

Door Bob De Kinder

6de jaar industriële wetenschappen

De Duiksport

De Duikfyica

1 bar = 100 hPa = 100.000 Pa 1 bar = 100 hPa = 100.000 Pa

Atmosferische druk =

Luchtdruk = 1 bar

Atmosferische druk =

Luchtdruk = 1 bar

Druk

Waterdruk

Elke 10 m diepte

neemt de druk

met 1 bar toe.

Elke 10 m diepte

neemt de druk

met 1 bar toe.

Eigenschappen van lucht

Gas Formule Hoeveelheid (%)

Stikstof N 2 78

Zuurstof O2 21

Koolstofdioxide CO 2 1

Gassen en temperatuur

De wet van Gay-Lussacp1 / T1 = p2 / T2

De wet van Gay-Lussacp1 / T1 = p2 / T2

voorbeeld

• Geg: T1 = 313 K

T2 = 293 K

p1 = 220 bar• Gevr: p2 = ?• Opl:

p1 / T2 = p2 / T1

=> p2 = (p1 x T2) / T1

= (220 bar x 293 K) / 313 K = 205.94 bar

Gassen onder druk

De wet van Dalton De wet van Dalton

De wet van Henry De wet van Henry

De wet van Boyle De wet van Boyle

Het klaren

Druk weerskanten gelijk Druk weerskanten gelijk

Diepte neemt toe ->

Buitendruk stijgt Diepte neemt toe ->

Buitendruk stijgt

Klaren -> Beide kanten

Weer gelijk gemaakt Klaren -> Beide kanten

Weer gelijk gemaakt

Horen onder water

Geluidssnelheid in de lucht = 340 m/s

Geluidssnelheid in zoet water = 1440 m/s

Geluidssnelheid in zout water = 1560 m/s

Geluidssnelheid in de lucht = 340 m/s

Geluidssnelheid in zoet water = 1440 m/s

Geluidssnelheid in zout water = 1560 m/s

Verklaring

• De tussenstof waarin het geluid zich voortplant neemt zelf deel aan deze golfbeweging. Daarom is de snelheid van het geluid afhankelijk van de tussenstof.

Zien onder water

Absorptie Absorptie

Breking (grote) Breking (grote)

Breking (afstand) Breking (afstand)

Verklaring

• Het feit dat deze brekingshoeken afhankelijk zijn van het medium staat bekend onder de wet van Snellius:

• nlucht x sin hoek lucht = nwater x sin hoek water

Hierbij is:

nlucht = 1

nwater = 1,33

voorbeeld

Wet van Archimedes

Positief drijfvermogen

Gewicht duiker < gewicht verplaatste water

Neutraal drijfvermogen

Gewicht duiker = gewicht verplaatste water

Negatief drijfvermogen

Gewicht duiker > gewicht verplaatste water

Voorbeeld : berging anker met hefballon

• Anker met gewicht 75 kg ligt op 20 meter (in zoet water).

Het volume van het anker verplaast 35 liter water.

Hoeveel lucht moet in de hefballon geblazen worden?

1 liter zoet water = 1 kilo

Vervolg : berging anker met hefballon

• Gewicht anker – gewicht verplaatste water

75 kg – 35 kg = 40 kg

=> Volume hefballon moet dus minstens

40 liter zijn.

• Omgevingsdruk in het 20 meter diepe zoet water = 3 bar

• 40 liter x 3 bar = 120 liter lucht

einde

De wet van Dalton• Deze wet zegt dat de totale druk in een

gasmengsel gelijk is aan de som van de partiële drukken van de verschillende gassen in dat mengsel

• ptot= pO2 + pN2 + prest

ptot= totale drukpO2= partiële zuurstofdrukpN2= partiële stikstofdrukprest= partiële druk van de restgassen

terug

De wet van Henry

• Deze wet beschrijft de oplosbaarheid van een gas in een vloeistof. Bij een constante temperatuur is de hoeveelheid gas, die opgelost is in een vloeistof, evenredig aan de druk van het gas boven die oplossing.

• c = k x p c = concentratie van gas in de vloeistof k = Henry-cte p = partiële druk van het betreffende gas

terug

De wet van Boyle

• Voor een gas of gasmengsel onder druk, geldt de wet van Boyle: bij een constante temperatuur is de druk van een gas omgekeerd evenredig aan het volume.

• p1 x V1 = p2 x V2

terug

Voorbeeld: snorkelaar

• Geg: V1 = 6 liter

p1 = 1 bar

p2 = 3 bar• Gevr: V2 = ?• Opl:

p1 x V1 = p2 x V2

=> V2 = (p1 x V1) / p2

= (1 bar x 6 l) / 3 bar = 2 liter

terug

terug

De rode kleur verdwijnt het

eerst.

Hoe dieper, hoe blauwer.

terug

• Een voorwerp met een ongekende grootte zien we schijnbaar 1/3 groter.

terug

• Een voorwerp met een gekende grootte zien we schijnbaar 1/4 dichterbij.