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.
Was verstehst Du eigentlich an dem Wort Überschlagsrechnung, das ich zudem noch fett geschrieben habe, damit auch jeder kapiert, dass das keine exakte Rechnung ist, nicht?
So ein komplett unnötiger Kommentar.
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.