Koe hiilidioksidin (CO2) kykyyn absorboida IR-säteilyä osa 4. Lasipullo (ZnSe)

Avoin lasipullo (ZnSe)

Viitteeni

https://puheenvuoro.uusisuomi.fi/hannusinivirta/koe-hiilidioksidin-co2-kykyyn-absorboida-ir-sateilya-osa-3/

Tämän kokeen aikana tuli kritiikkiä siitä, että kun vallitseva ilman suhteellinen kosteus on 45% vakio ja kyseessä avoin ZnSe lasista valmistettu pullo, jonka tilavuus on 1L ja jonka suuaukon halkaisija on 3cm. 

Kysymys kuului: Kuinka nopeasti tämä pullo joka oli kuivattu, täyttyisi uudelleen tästä suhteellisesta vallitsevasta kosteudesta 45%, joka on vakio?

Koska tässä virtuaalikokeessa vallitseva ilman suhteellinen kosteus (45%), lämpötila (25°C) ja paine (1 atm) ovat olleet vakioita ja pullon sisäinen ilmanvaihto ja virtaus käytännössä nolla. Tässä tapauksessa diffuusio on ainoa mekanismi, joka sallii kosteuden siirtymisen pullon sisälle.

Diffuusion kautta kosteus siirtyy ympäröivästä ilmasta pullon seinämän läpi pullon sisään, kunnes kosteus saavuttaa tasapainon pullon sisällä ja ympäröivän ilman välillä. Tässä prosessissa gravitaatiolla ei ole merkittävää vaikutusta, koska diffuusio tapahtuu molempiin suuntiin pullon suuaukon ollessa avoinna.

Ajan arvioimiseksi, joka kestää tasapainon saavuttamiseen, voimme käyttää diffuusion kaavaa:

t = x2 / 2D

Missä:

x = ZnSe pullon seinämän paksuus (5mm)

D = ZnSe diffuusiokerroin (1 x 10-14 m2/s)

t = (0.005m)2 / 2 x (1 x 10-14 m2 /s) = 1.25 x 109s

Eli t ≈ 347222 vuotta

Eli on turhaa jäädä diffuusion avulla odottelemaan, kunnes pullo täyttyy vallitsevan ilman suhteellisesta kosteudesta, joka tässä virtuaalikokeessa on ollut vakio 45%.

HannuSinivirta
Sitoutumaton Helsinki

(FMI)

el. vanh. tut.

Teoriat ja mielipiteet ovat omiani, ne eivät edusta instituutteja tai organisaatioita.

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu