Zusammensetzung der Luft

Ok, ich erspare Ihnen die Sätze über das Durchatmen und das Nachdenken darüber. Kommen wir gleich zur Sache…

Das ist es. Die wichtigsten Bestandteile von trockener Luft. Ich weiß, 1% für Argon scheint nicht so wichtig zu sein. Ich verstehe Sie, aber es gibt so viele andere Dinge in der Luft, die unter 1% liegen, dass es sich lohnt, Argon als freundliche Erinnerung an den letzten der Hauptbestandteile aufzuführen.

Hey, wenn wir schon dabei sind, die 78/21-Sache mit Stickstoff und Sauerstoff ist wirklich nahe an 80/20, was wirklich nur eine prozentuale Art ist, 4/1 oder 4:1 oder 4 zu 1 zu sagen, oder es gibt 4 Teile Stickstoff zu je 1 Teil Sauerstoff. Ich bin damit einverstanden.

Was ist mit Wasser? Luftfeuchtigkeit?

Das ist unsere große Variable in der Zusammensetzung der Luft. Wenn man knochentrockene Luft hat, dann ist der Wassergehalt wirklich 0%. Das ist das, was wir „trockene“ Luft nennen. Stellen Sie sich nun Luft vor, die mit Wasser gesättigt ist – das bedeutet, dass Wasser frei verdampfen und in die Gasphase übergehen kann und bei einer bestimmten Temperatur seinen Dampfdruck erreicht. Der höchste Wert, der unter typischen Wetterbedingungen jemals erreicht wird, liegt bei etwa 7 %, und zwar bei 100 % relativer Luftfeuchtigkeit an einem Tag mit 104 °F. Typischer sind etwa 3-5 % für „feuchte“ Bedingungen. Wenn es also wirklich feucht ist, könnte man sagen, dass die Luft aus 74% N2, 20% O2, 5% H2O und 1% Ar besteht. Wegen des Wasserfaktors gehen die meisten Berechnungen und der Umgang mit „Luft“ von trockener Luft aus.

Sie fragen sich nach CO2 – richtig?

Es ist gut, sich über CO2 und unsere Luft Gedanken zu machen. Es ist in aller Munde, weil es als das Treibhausgas Nummer eins auf der Erde gilt (Wasserdampf nicht mitgerechnet). Um es gleich vorweg zu sagen: CO2 macht nur etwa 0,04 % unserer Troposphäre aus. CO2 hat sogar eine eigene Website, um der Welt mitzuteilen, wie hoch sein Anteil ist – gehen Sie auf co2.earth und finden Sie es heraus.

Was ist IN und OUT Ihres Atems?

Nun, die Antwort darauf ist Luft, duh – aber lassen Sie uns noch ein bisschen weiter gehen als das. Nehmen wir an, Sie befinden sich in Austin, TX, an einem Tag mit 85 °F und etwa 73 % Luftfeuchtigkeit. Wenn Sie einatmen, haben Sie eine Luftzusammensetzung von etwa 76 % N2, 20 % O2, 3 % H2O und 1 % Ar (eine Spur, 0,04 % CO2). Die Luft, die Sie wieder ausatmen, besteht jedoch aus etwa 75% N2, 15% O2, 5% H2O, 4% CO2 und 1% Ar. Bei der Gegenüberstellung der ausgeatmeten und der eingeatmeten Luft sind einige Dinge zu beachten.

Erstens ist zu beachten, dass die winzige Menge an eingeatmetem CO2 (0,04 %) jetzt ganze 4 % beträgt, was einen 100-fachen Sprung in der Konzentration bedeutet. Und zweitens enthält Ihr ausgeatmeter Atem immer noch 15% O2 – eine gute Nachricht für jeden, der eine Mund-zu-Mund-Beatmung erhält. Es ist gut zu wissen, dass man Ihnen 15 % Sauerstoff in die Lunge bläst, um Sie zu retten. So ziemlich alle Säugetiere atmen so… wir saugen Luft ein und blasen Luft mit etwa 5 % weniger Sauerstoff und einem Sprung auf etwa 4 % CO2 aus. Multipliziert man dies mit allen lebenden Säugetieren auf der Erde und integriert es über ein Jahr, erhält man etwa 60 Gt (das ist eine Gigatonne = 1012 kg) CO2, die pro Jahr durch die Atmung in die Atmosphäre gelangen. Wir werden mehr über CO2 in Kapitel 4 sprechen.