UWS Delfin Homberg e.V.

Tauchphysik

Temperatur

Ob Tauchen in der Karibik oder unter dem Eis eines Gebirgssees im Winter, entscheidend für das Tauchvergnügen ist, dass uns dabei nicht kalt wird. Wer schon einmal im Shortie in 25°C warmen Wasser getaucht ist, weiß dass es einen auch dabei durchaus frieren kann.

Wärmeleitfähigkeit

Der Grund für die schnellere Abkühlung des Körpers im Wasser liegt in dessen höheren Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zur Luft. Mit Wärmeleitfähigkeit wird die Fähigkeit eines Feststoffes, Gases oder einer Flüssigkeit bezeichnet, Wärmeenergie zu befördern. Die Höhe der Wärmeleitfähigkeit wird durch die Geschwindigkeit bestimmt, mit der die Wärmeenergie beim Erhitzen eines Feststoffes, Gases oder Flüssigkeit von einem Teilchen zum nächsten weitergegeben wird.

Wärmeleitfähigkeit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Man kann aus dieser Tabelle entnehmen, dass Wasser eine 24-fach höhere Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu Luft hat. Das bedeutet, dass man entsprechend schneller auskühlt als an der Luft und deshalb einen Wärmeschutz in Form eines Tauchanzugs benötigt. Nach einem Blick auf die Tabelle wird auch klar, warum viele Trockentaucher, gerade bei sehr langen Tauchgängen Argon als Anzugsgas nehmen, denn es hat im Vergleich zu Luft (und besonders Luft/Helium-Gemischen) eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit. Das bedeutet allerdings nicht (wie viele fälschlich annehmen), dass es im Trocki mit Argon wärmer ist, es bedeutet lediglich, dass man nicht so schnell auskühlt!

Wie aber kühlen wir aus, bzw. wie wird Wärme weitergegeben? Man unterscheidet drei Varianten:

 

Wärmeleitung (Konduktion)

Wärmeleitung bedeutet die direkte Wärmeweiterleitung durch die Teilchen. Schnelle Teilchen stoßen an langsame Teilchen und geben dadurch einen Teil Ihrer Bewegungsenergie ab (werden also "kälter"), bis alle Teilchen die gleiche Bewegungsenergie haben (also im entsprechenden Körper die Temperaturunterschiede ausgeglichen sind).

 

Wärmeströmung (Konvektion)

Wärme wird abtransportiert durch die Strömung von Gasen oder Flüssigkeiten.

 

Wärmestrahlung

Wärmeenergie wird in Form von Strahlung transportiert. Absorbieren Körper diese Strahlung, werden sie dadurch erwärmt.

In der Realität ist es sehr selten, dass nur eine Übertragungsart vorkommt, normalerweise handelt es sich immer um eine Kombination. Man kann aber sagen, dass bei festen Stoffen eher

 

Wärmeleitung, in Flüssigkeiten Wärmeströmung der Hauptfaktor ist (im Vakuum des Alls ist Wärmestrahlung die einzige Übertragungsart). Beim Tauchen mit einem Nassanzug wirkt zuerst die Konduktion: Der Körper gibt direkt einen Teil der Wärmeenergie an das Wasser, das sich zwischen Haut und Neopren befindet, ab. Anschließend kommt die Konvektion zum Tragen: Dieses erwärmte Wasser strömt weg und wird durch kälteres ersetzt.

Haben beide Systeme die gleiche Temperatur erreicht, wird trotzdem weiter Wärme ausgetauscht. Allerdings ist in diesem Fall die aufgenommene und abgegebene Wärme im Gleichgewicht.

1. Übersicht Physik