Найдите объем углекислого газа, который содержится в 15 л воздуха.

Дано:V воздуха = 15 лНайти:V (СО2) - ?Решение:1) Содержание углекислого газа в воздухе (по объему) составляет:φ (СО2) = 0,0314%;2) Найти объем СО2:V (СО2) = φ (СО2) * V воздуха / 100% = 0,0314% * 15 / 100% = 0,00471 л = 4,71 мл.Ответ: Объем СО2 составляет 4,71 мл.

Чтобы определить объем углекислого газа, который содержится в 15 л воздуха, необходимо знать ориентировочный состав воздуха, который представляет собой смесь газов.

Состав воздуха

В зависимости от места забора воздуха на анализ состав воздуха значительно отличается. Так, в городе количество углекислого газа выше, чем в сельской местности из-за обилия двигателей внутреннего сгорания, потребляющих кислород для окисления углеводородов топлива.

С увеличением высоты от уровня моря не только уменьшается общее количество газов, но и изменяется их соотношение. Доля более тяжелых газов, например, углекислого газа, метана, уменьшается по сравнению с  легкими. Так, на высоте 100 км водород содержится в количестве 96,3 объемных %.

При выдохе живого существа уменьшается на 4 объемных % концентрация кислорода и возрастает количество углекислого газа более, чем в 100 раз, за счет окислительных процессов, протекающих в организме. 

В отсутствие других указаний примем, что воздух содержит (объемных %): 

• азот (N2) – 78,07;
• кислород (O2) – 20,93;
• углекислый газ (CO2)– 0,03;
• до 100 % - смесь инертных газов (аргон Ar, неон Ne, гелий He, криптон Kr, ксенон Xe), метана (CH4) и других.

Рассчитаем объем углекислого газа

По условию объем воздуха составляет 15 литров. Приняли, что концентрация углекислого газа равна 0,03 %.

Объем углекислого газа определим по формуле V (СО2) = V (О2) * С (СО2).

V (СО2) = 15 * 0,03 = 0,45 л.

Таким образом, в 15 литрах воздуха содержится 0,45 литра углекислого газа.