Ilman koostumus

Okei, säästän sinut lauseilta, joissa puhutaan hengittämisestä ja ajattelemisesta. Mennään suoraan asiaan…

Se siitä. Kuivan ilman pääkomponentit. Tiedän, 1 % argonista ei vaikuta kovin merkittävältä. Ymmärrän, mutta ilmassa on niin paljon muita aineita, joiden osuus on alle 1 %, että argon kannattaa laittaa sinne ystävällisenä muistutuksena viimeisestä pääkomponentista.

Hei, kun kerran olemme täällä, tuo 78/21-juttu typen ja hapen kanssa on oikeasti lähellä 80/20:tä, joka on oikeastaan vain prosentuaalinen tapa sanoa 4/1 tai 4:1 tai 4:1 tai 4:1 tai jokaista osaa happea kohden on 4 osaa typpeä. Se sopii minulle.

Entä vesi? Kosteus?

Noh, se on meidän suuri muuttujamme ilman koostumuksessa. Jos on luukuivaa ilmaa niin vesipitoisuus on todella 0%. Tätä me kutsumme ”kuivaksi” ilmaksi. Kuvitellaan nyt ilma, joka on vedellä kyllästetty – eli vesi on vapaa haihtumaan ja siirtymään kaasufaasiin ja saavuttamaan höyrynpaineensa tietyssä lämpötilassa. Tiedä tämä: korkein arvo, joka tyypillisissä sääolosuhteissa koskaan saavutetaan, on noin 7 %, ja se on 100 %:n suhteellisessa kosteudessa 104 °F:n päivänä. Tyypillisempi on noin 3-5 % ”kosteissa” olosuhteissa. Jos siis on todella kosteaa, voidaan sanoa, että ilma on 74 % N2, 20 % O2, 5 % H2O ja 1 % Ar. Vesitekijän vuoksi useimmissa laskelmissa ja ”ilmaa” koskevissa asioissa oletetaan, että ilma on kuivaa.

Hän ihmettelee hiilidioksidia – eikö niin?

On hyvä ihmetellä hiilidioksidia ja ilmaamme. Se saa paljon uutisia johtuen sen ylistetystä asemasta maapallon kasvihuonekaasu numero yksi (vesihöyryä lukuunottamatta). Sanottakoon heti alkuun, että CO2:n osuus troposfääristämme on vain noin 0,04 %. CO2:lla on jopa oma nettisivusto, joka kertoo maailmalle, mikä sen taso on – käy osoitteessa co2.earth ja ota selvää.

Mitä hengityksessäsi on SISÄ- ja ULKOPUOLELLA?

Vastaus tuohon on ilma, duh – mutta mennäänpä vähän pidemmälle. Sanotaan, että olet Austinissa, TX:ssä 85 °F päivänä, jolloin ilmankosteus on noin 73 %. Kun hengität sisään, vedät ilmaa, jonka koostumus on noin 76% N2, 20% O2, 3% H2O ja 1% Ar (jälki, 0.04% CO2). Mutta ilma, jonka hengität ulos, on noin 75 % N2, 15 % O2, 5 % H2O, 4 % CO2 ja 1 % Ar. Noissa uloshengitys- ja sisäänhengitysluvuissa on pari huomionarvoista asiaa.

Ensiksikin, huomaa, että sisäänhengitetyn CO2:n pieni määrä (0,04%) on nyt täydet 4%, mikä on 100-kertainen hyppäys pitoisuudessa. Ja toiseksi, uloshengityksessä on edelleen 15% O2 – mikä on hyvä uutinen jokaiselle suusta suuhun elvytyksen vastaanottajalle. Mukava tietää, että he puhaltavat 15 % happea keuhkoihisi pelastaakseen sinut. Melkein kaikki nisäkkäät tekevät tätä hengitysjuttua… Vedämme ilmaa sisään ja puhallamme ulos ilmaa, jossa on noin 5 % vähemmän happea ja noin 4 % hiilidioksidia. Kun tämä kerrotaan kaikilla maapallolla elävillä nisäkkäillä ja lasketaan yhteen vuoden aikana, saadaan noin 60 Gt (eli gigatonni = 1012 kg) hiilidioksidia, jota hengitys työntää ilmakehään vuodessa. Keskustelemme lisää CO2:sta luvussa 4.