Egy tanterem 9 m hosszú, 5 m széles és 3 méter magas. a) Az óra elején a levegő CO2 tartalma 400 ppm. Mire kicsöngetnek, ez az érték 1000 ppm-re emelkedik. Mi ennek a magyarázata? b) Számítsd ki hány l CO2-dal lett több az óra végére!

a) Lélegeznek a tanteremben tartózkodó személyek.

b) 81 literrel lett több CO2 az óra végére.

dq - szégyelld magad!

:-(

a.) Mi ennek a magyarázata?

A feladat nem fogalmaz egyérteműen. Az óra elején 400 ppm, a végén 1000 ppm, de azt senki nem állítja, hogy a vizsgált órában volt is valaki a teremben. Ha nem volt senki, akkor a szén-dioxid koncentráció emelkedése nehezen magyarázható, legfeljebb akkor, ha kályha működik a teremben (olaj-, fa-, széntüzeléssel) és nem is teljesen jó az egéstermék-elvezetés.

Ha vannak a teremben, akkor valószínűleg az ő légzésük okozza a koncentrációnövekedést. A légköri levegő 21% oxigént és 0,4% CO2-t tartalmaz, a kilégzett levegő kb. 15% oxigént, és 5% körüli CO2-t (a többi pl. vízgőz)

b) A terem térfogata 135 köbméter. 1 millió levegőrészecskéből 400 db CO2 részecske van induláskor. A 135 köbméter az 135 ezer liter, vagy mehetünk tovább, hogy kényelmes legyen a számolás, kifejezhetjük 135 millió köbcentiben is. Van tehát 135 millió azonos darabunk (a levegőt homogénnek tekintjük, minden tetszőleges kis darabkája ugyanolyan arányban tartalmazza az összetevőket). Tehát 135 * 400 cm3 tiszta szén-dioxidunk van a teremben. Ez 54 liter (54.000 cm3).

A végére lesz 1000 ppm. A terem térfogata nem változott, továbbra is 135 millió cm3, tehát 1000*135 cm3 lesz a tiszta CO2. Ez 135 liter. Éppen 81 literrel több, mint óra elején volt.

Élettanilag lehetséges? Egy ember percenként kb. 12-szer vesz levegőt (gyerekek többször), a cserélt levegő mennyisége kb fél liter. Egy ember 1 perc alatt tehát 6 liter levegőt forgat meg, 45 perc alatt 270 litert. A kilélegzett levegő 5%-a CO2, tehát tisztán 13,5 liter CO2-t fúj ki egy ember.

A teremben induláskor volt 54 liter CO2, ez 135 literre emelkedett, tegyük fel, hogy a légzés miatt. A 81 litert 6 ember fújja ki 45 perc alatt. Feltétezhetjük ezáltal, hogy a terem nyílászárói messze nem tökéletesek, ekkor folyamatosan friss külső levegő érkezik a terembe amiben kevesebb a CO2, mint a benti levegőben. Csak így, külső levegő utánpótlással valósulhat meg, hogy a levegő CO2 tartalma 400-ról csak 1000-ig emelkedjen egy átlagos, huszonpár fős osztályt feltételezve.

Egy gáz mennyiségét nem korrekt dolog literben mérni, ha nem adjak meg, hogy milyen nyomásra kell összesűríteni a tiszta gázt és milyen hőmérséklet mellett.

Ha a tanteremből eltávolítnák az oxigént és a nitrogént, a CO2 megmaradna ugyanannyi liter, mint a terem térfogata.

Ha el szeretnék különíteni és egy másik térbe zárni (pl. egy gázpalackba), akkor az alacsony parciális nyomású gázt össze kellene sűríteni. Na de milyen nyomásra és miért pont annyira?