## Voorbeelden - Zuurstof

Een zorgvrager heeft 1,5 l/min zuurstof nodig. Een cilinder van 10 liter met een druk van 150 bar kan genoeg zuurstof leveren voor hoeveel uur en hoeveel minuten?

Oplossing:

Voor deze opgaven is het belangrijk te weten dat 1 liter = 1 bar. Hoezo? Laat ik dat verklaren aan de hand van een emmer. Stel je hebt een emmer waar 10 liter water in past. Dan gaat hier dus ook gewoon 10 liter lucht in. Deze lucht heeft dezelfde druk (bar) als de lucht om ons heen, namelijk 1 bar.
Wat gebeurd er wanneer ik een deksel op de emmer doe? Nog niets want de inhoud veranderd niet en de druk ook niet. Maar wanneer ik er nu nog eens 10 liter lucht bij doe dan gaat de druk wel omhoog. In dit geval 2x zoveel lucht dus de druk is ook 2x zo hoog en dus 2 bar. De inhoud van de emmer is nog steeds 10 liter, maar ik heb wel 20 liter lucht in de emmer van 2 bar.
Stel ik maak mijn emmer 2x zo groot naar 20 liter en laat de druk gelijk dus 2 bar. Ik heb dus nu 2x 20 liter lucht dus 40 liter. En zo kunnen we door gaan en verschillende afmetingen gaan bedenken met verschillende drukken maar uiteindelijk komt er de rekenregel uit dat het volume van de tank maal de druk de hoeveelheid lucht in liters is. Dus V x bar = liters lucht.

Voor deze som is er dus in de fles van 10 liter met een druk van 150 bar een hoeveelheid luht van 10 x 150 = 1500 liter zuurstof aanwezig. We weten dat er elke minuut 1,5 liter verbruikt wordt en dus weten we nu ook na hoeveel minuten de fles leeg is. Want door 1500 liter te delen 1,5 ltr/min geeft 1500 liter / 1,5 ltr/min = 1000 minuten.
Deze 1000 minuten delen we door 60 om de hele ren te krijgen, dus 1000 / 60 = 16 uur. en de minuten volgt uit 16 x 60 = 960 minuten en er zijn dus nog 40 minuten over om op de 1000 minuten te komen.

Onze patient heeft dus geneg zuurstof voor 16 uur en 40 minuten.

Een zorgvrager met een longziekte gebruikt 1,5 liter zuurstof per minuut. In het weekend gaat de zorgvrager op zaterdag om 11.00 uur naar familie, op zondag om 14.00 uur komt de zorgvrager weer thuis. De zuurstofcilinders van 10 liter die de zorgvrager gebruikt staan allemaal op 200 bar. Hoeveel cilinders heeft de zorgvrager nodig?

Oplossing:
We beginnen met het berekenen van de duur van het verblijf. En dat is relatief eenvoudig te berekenen. Van zaterdag 11 uur naar zondag 11 uur is precies 24 uur. En dan duurt het nog 3 uur tot 14 uur. Dus totaal 27 uur is de zorgvrager afwezig.
In deze 27 uur verbruikt de zorgvrager elke minuut 1,5 liter zuurstof, dus 27 x 60 = 1620 minuten x 1,5 liter/min = 2430 liter.
De hoeveelheid zuurstof in de fles van 10 liter met 200 bar is ook bekend, namelijk 10 x 200 = 2000 liter. Dus de patient zal 2 flessen mee moeten nemen voor zijn weekendtrip.

Meneer Van Zwieten woont in een verzorgingshuis. Hij wil de stad in. Zijn zuurstofcilinder van 2 liter geeft 96 bar aan. Hij vertrekt om 12:30 uur en gebruikt 1,5 liter zuurstof per minuut. Hoe laat moet meneer uiterlijk terug zijn?

Oplossing:
De zuursofcilinder van meneer van Zwieten heeft nog 2 x 96 bar = 192 liter zuurstof. Er is bekend dat meneer 1,5 liter zuurstof per minuut verbruikt en dus kan meneer 192 / 1,5 = 128 minuten doen met deze cilinder. Wanneer we deze tijd combineren met de verstrektijd van 12:30 uur dan met meneer dus terug zijn om 14:38 uur.

Sophie heeft per minuut 2 liter zuurstof nodig. Ze moet van de afdeling af en krijgt een cilinder mee voor een uur en twintig minuten. Je kunt kiezen uit een cilinder van 2 liter en een cilinder van 10 liter.

- Wat moet de manometer minimaal aangeven als je de cilinder van 2 liter meegeeft?
- Wat moet de manometer minimaal aangeven als je de cilinder van 10 liter meegeeft?

Oplossing:
De verplaatsing van Sophie duur 1 uur en 20 minuten en dat zijn dus totaal 80 minuten. In deze tijd verbruikt ze 2 liter/min. Dus totaal is er voor de verplaatsing 80 x 2 = 160 liter zuurstof.

We weten uit de theorie en de eerdere opgaven dat het volume maal de druk het aantal liters is (Volume x Bar = Liters). We kennen de hoeveelheid benodigde liters zuurstof en er is keuze uit 2 cilinders.

- Bij een cilinder van 2 liter moet de manometer (drukmeter) minimaal aangeven dat er een druk van 2 x Bar = 160 geeft Bar = 160 / 2, dus Bar=80.
- Bij een cilinder van 10 liter moet de manometer 10 x Bar = 160 is Bar = 160 / 10 = 16 Bar.