Druck
Die wichtigste physikalische Größe beim Tauchen ist der Druck. Er ist definiert als die senkrechte Projektion einer Kraft pro Fläche:

P = Druck (von Pressure) F = Kraft (von Force) A = Fläche (von Area)
Druck wird in der Einheit Pascal (Pa) angegeben. Wirkt eine Kraft von einem Newton (1 N) senkrecht auf eine Fläche von einem Quadratmeter (1 m2), so ergibt sich daraus ein Pascal (1 Pa).

Hunderttausend Pa werden als ein bar bezeichnet:

Der mittlere Luftdruck in Meereshöhe beträgt 1,013 bar.

Anmerkung:
In der Medizin wird der Druck (z.B. Blutdruck) in Millimeter Quecksilbersäule (mm Hg) angegeben. Diese Druckeinheit und der Druck in Bar hängen wie folgt zusammen: 750 mm Hg = 1 bar
Wasser ist nahezu inkompressibel. Das heißt dass Wasser an der Oberfläche, in 100 m Tiefe oder auch in 1.000 m Tiefe, dieselbe Dichte besitzt. Salzwasser besitzt in Abhängigkeit vom Salzgehalt eine größere Dichte als Süßwassers. Die Dichte von Wasser hängt außerdem von seiner Temperatur ab. Die größte Dichte besitzt Wasser – im Gegensatz zu vielen anderen Flüssigkeiten – bei + 4° C (Anomalie des Wassers). Luft dagegen ist stark komprimierbar.
An der Wasseroberfläche beträgt der auf den Taucher einwirkende Druck im Mittel rund ein Bar. Da eine Wassersäule mit einer Höhe von zehn Metern ebenfalls einen Druck von einem Bar erzeugt, ist der gesamte Druck in zehn Metern Wassertiefe:
Luftdruck (1 bar) + Druck von 10 m Wasser (1 bar) = 2 bar
In 20 m Tiefe beträgt der Umgebungsdruck somit drei Bar, in 30 m Tiefe vier Bar und in 40 m Tiefe fünf Bar.
So wie der Druck mit zunehmender Wassertiefe zunimmt, nimmt er in der Atmosphäre mit zunehmender Höhe ab. Hier allerdings ist die Druckabnahme nicht linear wie im Wasser.

Partialdruck
Der Partialdruck (Teildruck) pD eines Gasgemischs mit dem Gesamtdruck p0, das sich aus beliebig vielen Gasen mit den jeweiligen Volumenprozentanteilen Vn zusammensetzt, berechnet sich wie folgt:
pD= p0 x Vn
Partialdruck = Gesamtdruck x Volumenprozentanteil der einzelnen Gase
Die Summe aller im Gasgemisch vertretenen Partialdrücke ergibt wiederum den Gesamtdruck p0 des Gasgemischs.



Zusammensetzung von Einatem- und Ausatemluft
Beispiel:
In der Einatemluft sei der Gesamtdruck ein Bar, also gleich dem Druck in Meereshöhe. Der Volumenprozentanteil von 21 Prozent Sauerstoff beträgt 0,21, der von 78 Prozent Stickstoff 0,78 und der der einem Prozent Restgase 0,01. Dann berechnet sich der Partialdruck des Sauerstoffs wie folgt:
p02 = 1 bar x 0,21 = 0,21 bar
Entsprechend folgt für den Partialdruck des Stickstoffs ein Wert von 0,78 bar.
Die eingeatmete Luft wird im Organismus auf etwa 37° C erwärmt und nahezu hundertprozentig mit Wasserdampf gesättigt. Außerdem wird Sauerstoff verbrannt und damit zusätzlich Kohlendioxyd abgegeben. Daher unterscheidet sich die Zusammensetzung der ausgeatmeten Luft von der der eingeatmeten.

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