A mindennapi búvártudomány – Boyle

Sorozatunkban olyan emberekről írunk, akik közvetlenül vagy közvetetten hozzájárultak búvárkodásban alkalmazott tudományok, törvények, szabályok, felszerelések, stb megszületéséhez. A mostani témánk: Boyle és a róla elnevezett törvény.

The_Shannon_Portrait_of_the_Hon_Robert_Boyle
Sir Robert Boyle

Sir Robert Boyle sírján a következő írás található: “A kémia atyja és a corki gróf fivére”. Az írországban született angol nemes épp Firenzében tartózkodott, amikor Galilei meghalt. Ezen esemény keltette fel a természettudományok iránti kíváncsiságát és kezdett el Galileit olvasni. A mai kémikusok a kémia alapító atyjaként tekintenek rá, ugyanis abban az időben a természettudományokat egy kalap alá sorolták, és Boyle volt az, aki a kémiát önálló tudományággá tette. A róla elnevezett törvény megalkotásán kívül például ő volt az első, aki hidrogéngázt tudott előállítani, a foszforról szóló tanulmányához 200 évig senki sem tudott újat hozzáadni, de a sav-bázis koncepció megalkotása is az ő nevéhez fűződik.

Boyle törvénye kimondja, hogy állandó hőmérsékleten a gázok abszolút nyomása és a térfogata fordítottan arányos. Ahogy a nyomás növekszik, úgy csökken a térfogat, vagy fordítva, ahogy csökken a nyomás, úgy növekszik a térfogat.

Boyle törvényét gyakran nevezik Boyle-Mariotte törvénynek is, mivel Boyle és Edme Mariotte francia fizikus egymástól függetlenül jött rá a 17. században az összefüggésre.

Ez nagyon fontos törvény a búvárok számára, mivel a mélység változásával változik a nyomás, így a rugalmas falu edényekben az állandó térfogat megtartásához a gázok sűrűségét is folyton változtatni kell. Túlzás nélkül állíthatjuk, hogy a merülés minden egyes pillanatában alkalmazzuk a törvényt.

JULIE GAUTHIER ET GUILLAUME NERY, APNEISTES
A nyomásváltozás a test egészére hat

Hol jelentkezik ez a gyakorlatban számunkra? Rengeteg helyen. A kiegyenlítő térfogatban, a szárazruhában, az emelőballonban, a jelzőbójában, a búvármaszkban, hogy csak a legismertebbeket említsem és talán a legfontosabb: a test különböző részein, azon belül is a levegővel kitöltött részek emelendők ki: tüdő, arc- és homloküregek, fül, stb.

Süllyedéskor és emelkedéskor, a lebegőképesség beállításakor, egyenlítéskor folyton Boyle törvényét alkalmazzuk. Ha esetlegesen elmulasztjuk az alkalmazását, igen komoly problémákat tudunk okozni magunknak barotraumatikus (nyomásváltozással kapcsolatos) sérülések formájában. Ezért nem számít, hogy ki melyik oktatási rendszerben tanult, a készülékes merülések legfontosabb szabálya, hogy emelkedés közben soha ne tartsuk vissza a lélegzetünket.

A lebegőképességünk kontrolljának elvesztése is problematikus. Például a gyors emelkedéskor, a szöveteinkben oldott formában lévő gázoknak nem lesz elég idejük távozni, és kitágulva buborékokat képezhetnek, amelyek dekompressziós betegséget okoznak.

Megemlíthetjük még, hogy lebegőképesség kontrolljának hiánya látótávolság csökkenést vagy felszerelés-kárásodásokat is okozhat, amikor a búvár becsapódik az aljzatba, vagy zárttéri merüléseken nekiütközik a plafonnak.

Természetesen a törvény szerint a hőmérséklet változását is bele kellene kalkulánunk a nyomás-sűrűség-térfogat számításába, de ettől rendszerint nagyvonalúan eltekintünk, mert az összefüggés gyakorlati alkalmazhatósága szempontjából ez nem lényeges. Ha már a hőmérsékletet is bele akarjuk keverni a történetbe, az már Charles törvénye, de erről majd később írok.

A fentiek alapján minden kétséget kizáróan elmondható, hogy Boyle törvénye rendkívül fontos a búvárkodásban.