Physikaufgabe Atemvolumen?
Der Proband einer Studie hat unter normalen Bedingungen ein Atemvolumen von 600mL. Wieviel Sauerstoff (o2) atmet er pro Stunde ein, wenn er eine Atemfrequenz von 1/4 Hz hat?
die Antwort ist 5mol und ich verstehe nicht warum.
3 Antworten
die Antwort ist 5mol
Wie man darauf kommt, hat Seifenkistenbob vorgerechnet.
Ist aber falsch, denn: Das setzt ein Molvolumen von 22,4 l voraus, das passt aber nur bei 0°C.
Dagegen wurde das Atemvolumen von 600 ml unter normalen Bedingungen (das ist nicht das gleiche wie unter Normbedingungen) bestimmt. Also irgendwo zwischen 18°C und 22 °C.
Die 113,4 l sind daher durch ungefähr 24 l/mol zu teilen, macht ca. 4,7 mol.
Tipp: Der Sauerstoffanteil in der Luft ist rund 21 %. Also atmet man bei 600 ml Luft pro Atemzug nur grob gerechnet 120 ml Sauerstoff ein.
Eine Frequenz von 1/4 Hz heißt, dass man alle 4 Sekunden einmal einatmet, was dann 3600/4 = 900 Atemzüge in der Stunde bedeutet.
Damit komme ich bei meiner Überschlagsrechnung auf ein Gesamtvolumen eingeatmeten Sauerstoff von 900·120 ml = 108000 ml = 108 l.
Eingeatmeter Sauerstoff pro Atemzug = 0,21 * 600 ml = 126 ml
Eingeatmeter Sauerstoff pro Stunde = 60*60/4 * 126 ml
= 113400 ml/Std.
= 113,4 Liter/Std
Molvolumen von Sauerstoff (Quelle): 22,4 l/mol
Sauerstoff in mol/Std. = (113,4 Liter/Std.) / (22,4 Liter/mol) = 5,0625 mol/Std.
genauer rechnen! Es sind auch ohne Taschenrechner 126 mL O2 pro Atemzug.
1 mol Gas hat ein Volumen von 22,414 L/mol oder bei Zimmertemperatur von ca. 24 L/mol. Der Rest ist 3-Satz.