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Temperatur
Um über das subjektive qualitative Temperaturempfinden (warm, kalt, heiß) hinaus eine quantitative Bestimmung der Temperatur (Zahlenwerte) zu erreichen, benötigt man Thermometer mit objektiven Temperaturskalen (Abb 2.4). Historisch begründet haben sich drei Skalen entwickelt, die in den unterschiedlichen Anwendungsbereichen bis heute verbreitet sind.
| Kurzzeichen | Einheit | Wert ca. | Wert exakt |
| K | Kelvin | – | SI-Einheit |
| °C | Grad Celsius | – | n °C = (n + 273,15) K |
| °F | Grad Fahrenheit | – | n °F = (n – 32)/1,8 °C |
Celsius-Skala. A. Celsius (1701–1744), schwedischer Astronom. Ein Grad Celsius (1 °C) ist der hundertste Teil der Temperaturdifferenz zwischen Eispunkt und Siedepunkt von Wasser bei normalem Atmosphärendruck (p0 = 1013,25 hPa).
Kelvin-Skala. W. Thomson alias Lord Kelvin(1824–1907), englischer Physiker. Die Kelvin-Skala ist eine thermodynamische Temperaturskala. Sie ist über die Zustandsgleichungen für ideale Gase und den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik definiert. Die Einheit der Absoluten Temperatur ist Kelvin (1 K). Ein Kelvin ist der 1/273,15te Teil der Temperatur am Tripelpunkt des Wassers. Der Tripelpunkt des Wassers (Koexistenz von Eis, Wasser und Dampf) beträgt 273,15 K. Der absolute Nullpunkt (0 K) ist die tiefste denkbare Temperatur, die durch den Stillstand der Moleküle gekennzeichnet ist, und entspricht –273,15 °C.
Abb. 2.4: Die wichtigsten Temperaturskalen im Vergleich
Fahrenheit-Skala. D. G. Fahrenheit (1686–1736), deutscher Physiker. Ein Grad Fahrenheit (1 °F) ist der hundertste Teil der Temperaturdifferenz zwischen der niedrigsten mit Salmiak/Eismischung herstellbaren Temperatur und der Bluttemperatur des menschlichen Körpers.
Masse
| Kurzzeichen | Einheit | Wert ca. | Wert exakt |
| kg | Kilogramm | – | SI-Einheit |
| oz. | Ounce, Unze | 28,35 g | – |
| lb. | Pound | 453,59 g | – |
Druck
| Kurzzeichen | Einheit | Wert ca. | Wert exakt |
| Pa | Pascal | – | 1 N/m2 |
| kp/cm2 | Kilopond je Quadratzentimeter | 98,0665 kPa | – |
| kp/mm2 | Kilopond je Quadratmillimeter | 9,80665 MPa | – |
| Torr | Torr | 133,322 Pa | 1/760 atm |
| atm | Physikalische Atmosphäre | 101,325 kPa oder 101,3232 kPa | – |
| at | Technische Atmosphäre | 98,0665 kPa | 1 kp/cm2 |
| bar | Bar | – | 100 kPa |
| mbar | Millibar | – | 1 hPa |
| hPa | Hektopascal | – | 100 Pa |
| mmHg | Millimeter Quecksilbersäule | 1 Torr | – |
| mmWS | Millimeter Wassersäule | 9,80665 Pa | – |
| PSI | Pound per square inch | – | – |
| – | Normalluftdruck | 1013 mbar | – |
Kraft
| Kurzzeichen | Einheit | Wert ca. | Wert exakt |
| N | Newton | – | 1 kg × m/s2 |
| kp | Kilopond | 9,80665 N | – |
Energie
| Kurzzeichen | Einheit | Wert ca. | Wert exakt |
| W | Watt | – | 1 Nm/s oder 1 J/s |
| PS | Pferdestärken | 0,735499 kW | – |
| kcal/h | Kilokalorien je Stunde | 1,163 W | – |
Leistung
| Kurzzeichen | Einheit | Wert ca. | Wert exakt |
| J | Joule | – | 1 Nm oder 1 Ws |
| Nm | Newtonmeter | – | 1 J |
| Ws | Wattsekunde | – | 1 J |
| kcal | Kilokalorie | 4,1868 kJ | – |
Tipps für Tauchlehrer
1. Ein solides physikalisches Wissen ist die Basis für die widerspruchsfreie Erklärung des Beziehungsgeflechts zwischen Wasser, Mensch und Technik beim Frei- und Gerätetauchen.
2. Durch die klare und überzeugende Herleitung der Verhaltensregeln sicheren Tauchens fördert der Tauchlehrer die konsequente Umsetzung dieser Regeln durch den Schüler in der Praxis.
3. Im Verlauf der Ausbildung muss die Bleimenge minimiert bzw. optimiert werden (austariert mit leerem Jacket in 3 m, Flaschendruck 50 bar).
4. Im Meer ausgebildete Taucher müssen wissen, dass sie im Süßwasser ca. 2–4 kg weniger Blei benötigen (Absturzgefahr!).
5. Aufgrund der großen relativen Druckänderungen ist das Flachwasser einerseits die anspruchsvollste Tiefenzone bzgl. der Tarierung, andererseits die gefährlichste bzgl. diverser Druckverletzungen.
Weiterführende Literatur ____________________________
1. Dobrinski P, Krakau G, Vogel A: Physik für Ingenieure. Teubner, Stuttgart, 1990
2. Gerlach E, Grosse P: Physik – Eine Einführung für Ingenieure. Teubner, Stuttgart, 1989
3. Hering E, Martin R, Stohrer M: Physik für Ingenieure. VDI, Düsseldorf, 1989
4. Roedel W: Physik unserer Umwelt: Die Atmosphäre. 3. Aufl. Springer, Berlin Heidelberg New York Tokio, 2000
5. Schneider HA, Zimmer H: Physik für Ingenieure, 2 Bände. Fachbuchverlag, Leipzig, 1987/1991
3 Temperaturhaushalt
H. Liedtke
Die Möglichkeit einer Überhitzung während eines Tauchganges mit einer kritischen Erhöhung der Kernkörpertemperatur ist im Bereich