A levegő összetétele

Oké, megkíméllek a lélegzetvételről és a gondolkodásról szóló mondatoktól. Térjünk a lényegre…

Ez minden. A száraz levegő főbb összetevői. Tudom, az argon 1%-a nem tűnik olyan jelentősnek. Megértelek, de annyi más dolog van a levegőben, ami 1% alatt van, hogy érdemes az argont oda tenni, hogy barátságosan emlékeztessünk az utolsó fő komponensre.

Hé, ha már itt vagyunk, a 78/21 dolog a nitrogénnel és az oxigénnel valójában közel van a 80/20-hoz, ami valójában csak egy százalékos módja annak, hogy 4/1 vagy 4:1 vagy 4 az 1-hez vagy 4 rész nitrogén jut 1 rész oxigénre. Ez nekem megfelel.

Mi van a vízzel? A páratartalom?

Nos, ez a nagy változó a levegő összetételében. Ha csontszáraz levegőd van, akkor a víztartalom valóban 0%. Ezt nevezzük “száraz” levegőnek. Most képzeljük el a vízzel telített levegőt – vagyis a víz szabadon elpárologhat és gázfázisba kerülhet, és elérheti a gőznyomását egy adott hőmérsékleten. Tudd meg, hogy a legmagasabb, ami valaha is jellemző időjárási körülmények között előfordulhat, körülbelül 7%, és ez 100%-os relatív páratartalom esetén egy 104 °F-os napon. Jellemzőbb a 3-5% körüli érték “párás” körülmények között. Tehát ha valóban párás az idő, akkor azt mondhatjuk, hogy a levegő 74% N2, 20% O2, 5% H2O és 1% Ar. A víztényező miatt a legtöbb számítás és a “levegővel” való foglalkozás száraz levegőt feltételez.

A CO2-re kíváncsi – igaz?

Jó, ha a CO2-re és a levegőnkre kíváncsi. Rengeteg hírt kap a Föld első számú üvegházhatású gázaként (a vízgőzt nem számítva) elismert pozíciója miatt. Mondjuk elöljáróban annyit, hogy a CO2 a troposzféránknak csak kb. 0,04%-át teszi ki. A CO2-nak még saját weboldala is van, hogy megmondja a világnak, mekkora a szintje – látogasson el a co2.earth oldalra, és megtudhatja.

Mi van a lélegzetünkben?

Nos, a válasz erre a levegő, duh – de menjünk ennél egy kicsit tovább. Tegyük fel, hogy Austinban, TX-ben vagy egy 85 °F-os napon, kb. 73%-os páratartalommal. Amikor belélegzel, a levegő összetétele kb. 76% N2, 20% O2, 3% H2O és 1% Ar (nyomokban 0,04% CO2). A kilélegzett levegő azonban körülbelül 75% N2, 15% O2, 5% H2O, 4% CO2 és 1% Ar. Van néhány dolog, amit észre kell vennünk a kilélegzett és a belélegzett számokkal kapcsolatban.

Először is, vegyük észre, hogy a belélegzett aprócska mennyiségű CO2 (0,04%) most teljes 4%-ot jelent, ami 100-szoros ugrás a koncentrációban. Másodszor, a kilélegzett légzésedben még mindig 15% O2 van – ami jó hír mindenkinek, aki szájból szájba lélegeztetést kap. Jó tudni, hogy 15% oxigént fújnak a tüdődbe, hogy megmentsenek. Nagyjából minden emlős ezt a légzéses dolgot csinálja… levegőt szívunk be és fújunk ki, körülbelül 5%-kal kevesebb oxigénnel és körülbelül 4% CO2-vel. Ha ezt megszorozzuk a Föld összes élő emlősével, és egy évre vetítjük, akkor kb. 60 Gt (ez egy gigatonna = 1012 kg) CO2-t kapunk, amit a légzés évente a légkörbe juttat. A CO2-ről bővebben a 4. fejezetben fogunk beszélgetni.