스쿠버 다이빙에 관련하여 알아야할 기체의 법칙에 관하여 서술하시오.
보일의 법칙 : 일정한 온도 하에서 기체의 부피는 절대압에 반비례하고 그 밀도는 정비례함. 즉, 외부 압력이 2배로 증가하면
기체의 부피는 반으로 줄어 들고 그 밀도는 2배가 되며, 수면에서 부터 수심 10m 사이에서의 부피 변화가 가장 크다. 따라서 똑같은 공기량을 가지고 다이빙을 하여도 수심이 깊어질수록 공기는 빨리 소모된다.
보일의 법칙에 의해 다이빙 상승시에 호흡을 멈춘다면 과팽창 장해와 같은 증상이, 잠감중에는 압착이 올 수 있다.
샤를의 법칙 : 일정한 압력 하에서 기체의 부피는 절대온도에 비례한다.
샤를의 법칙에 의해 여름철 공기탱크의 압력은 다이빙 전에 확인한 것과 다이빙을 시작하고 확인한 것과는 차이가 있고, 공기탱크에 공기를 가득 충전할 경우 겨울철이 여름철의 비해 시간이 좀 더 오래 걸린다. 탁구공이 찌그러졌을 경우 거운 물에 담가주면 기체의 부피가 늘어나 원래의 상태로 돌아간다.
헨리의 법칙 : 액체 중에 용해되는 기체의 양은 그 기체의 분압에 비례한다.
기체와 액체의 경계에서 기체는 액체에 녹아 들어갈 수 있고 녹아 들어가는 양은 다양한 요소에 의해 결정된다. 중요한 것 중 하나는 기체의 부분압이다. 압력이 올라갈수록 더욱 잘 흡수되나 압력이 낮아지면 반대로 기체가 액체로부터 배출되어 나온다. 이 관계는 헨리의 법칙에 따른다.
달톤의 부분압의 법칙 : 혼합기체의 압력은 그 혼합기체를 구성하는 각 기체의 부분압의 합과 같다.
기압이 1bar일때 공기 중 질소는 약 80%를 차지한다. 따라서 시압의 80%는 질소에 의한 것이고, 20%는 산소에 의한 것이다. 혼합 기체에서의 총 압력은 각기체가 독자적인 부피를 차지할 때의 압력인 부분압의 합과 같다.
질소의 부분압 = 1기압의 80%=0.8기압
산소의 부분압 = 1기압의 20%=0.2기압 총기압 = 1기압