Formule voor zuurstof bij medisch rekenen

Hoeveel zuurstof kun je geven?

Bij medisch rekenen bereken je de hoeveelheid zuurstof die je de zorgvrager kunt geven.
De zuurstof zit in de cilinder onder een hoge druk. De cilinder heeft een volume V (Liter) en de manometer geeft de druk p (bar) aan.

 

Formule

De formule om te berekenen hoeveel zuurstof je kunt geven, is

Druk (in bar) x inhoud van de cilinder= aantal liters zuurstof

De formule lijkt goed te zijn, maar is dat ook zo?

Bij het controleren van de eenheden in de formule, lijkt de formule niet goed te zijn,

bar x Liter = Liter

wat hier staat is duidelijk niet waar.

Waarom kun je wel met deze formule werken, terwijl de eenheden niet kloppen?

 

Vergelijken van twee situaties

 

In de cilinder

Zuurstof zit in een cilinder, daarin zit de zuurstof onder hoge druk.
voorkomende grootte zijn: 2Liter, 5Liter of 10Liter )*. De maximale druk is 200bar )** 
(bron: website van de firma Linde).

 

Buiten de cilinder

Zet je de zuurstofkraan open stroomt de zuurstof naar buiten. ook buiten de cilinder is er een druk p.
De druk is ongeveer 1atmosfeer (=1bar).
Voor gassen geldt de wet van Boyle  p x V=constant

 

In de cilinder = Buiten de cilinder

Eigenlijk hebben we twee situaties voor het zuurstof, in de cilinder en buiten de cilinder. Volgens de gaswet mag ik deze situaties met elkaar vergelijken,

situatie in de fles = situatie buiten de fles

( p x V )in de cilinder= ( p x V )buiten de cilinder

 

Toepassen wat we weten

De grootte V van de cilinder kan je zien (2L, 5L of 10L).
De druk  p (bar) kun je aflezen.
Wat is de druk buiten de cilinder? De druk in de buitenlucht is ongeveer 1bar (uitleg hieronder).
Vul je nu alles in de vergelijking (formule), zie je dat het wel klopt

( p x V )in de cilinder= ( p x V )buiten de cilinder

( 200bar x 2Liter )in de cilinder= ( 1bar x 400Liter )buiten de cilinder

Wat je ziet is dat je antwoord 400Liter goed is en nu zijn ook de eenheden kloppend.

Wet van Boyle

Hierin is p de druk (bar of atmosfeer) en is V  het volume van het gas (in Liter).

Deze wet zegt dat bij een constante hoeveelheid gas en een constante temperatuur de druk van een gas omgekeerd evenredig is met het volume.

Voorbeeld

Neem een fietspomp sluit de nippel af en druk de zuiger naar beneden. De druk in de pomp neemt toe. Je duwt de zuiger omlaag (Volume neemt af) en dus neemt de druk toe.
Duw je de zuiger voor de helft naar beneden, verdubbeld de druk.

De wet is vernoemd naar de Ierse filosoof en scheikundige Robert Boyle (1627-1691). In sommige landen wordt deze wet ook wel de wet van Boyle-Mariotte genoemd. Door de uitvinding in 1649 van de vacuümpomp door Otto von Guericke was Boyle in staat om te experimenteren met gassen onder verschillende – ook lagere – drukken.

 

Luchtdruk buiten is 1bar, klopt dat?

 

 

De luchtdruk staat hier in hPa (hectopascal). Dit wil ik omrekenen naar bar,

 

Je ziet dat 1000 hPa ongeveer gelijk is aan 1bar.

 

Bronnen

http://www.eenheden-omrekenen.info/eenhedenrekenmachine.php?type=druk

http://www.linde-healthcare.nl/nl/products_and_services/products_and_services_by_category/care_solutions/oxygen-cilinders/cylinders-with-integrated-valve.html

http://www.linde-healthcare.nl/nl/products_and_services/products_and_services_by_category/care_solutions/oxygen-cilinders/cylinders-without-integrated-valve.html

http://luchtdruk.com/luchtdruk-in-nederland.html

http://nl.wikipedia.org/wiki/Algemene_gaswet