날숨의 CO2와 H2O의 분압이 37.0℃에서 각각 30.0 torr

날숨의 CO2와 H2O의 분압이 37.0℃에서 각각 30.0 torr

 

 

어떤 사람이 수면 시 매시간, CO2와 수증기가 풍부한 공기를 약 300 L 내쉰다.

날숨의 CO2와 H2O의 분압이 37.0℃에서 각각 30.0 torr라 할 때,

만일 내쉰 CO2와 H2O 전체가 글루코스의 신진대사의 생성물이라면,

6시간 수면 시 몇 g의 글루코스가 소비되는지 구하시오.

C6H12O6(s) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(g)

(R=0.0821 L•atm/K•mol, H=1.008, C=12.01, O=16.00)

 

 

A person inhales air richer in O2 and exhales air richer in CO2 and water vapor. During each hour of sleep, a person exhales a total of about 300 L of this CO2-enriched and H2O-enriched air.

(a) If the partial pressures of CO2 and H2O in exhaled air are each 30.0 torr at 37.0℃, calculate the masses of CO2 and of H2O exhaled in 1 h of sleep.

(b) How many grams of body mass does the person lose in an 6-h sleep if all the CO2 and H2O exhaled come from the metabolism of glucose?

 

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(a)

CO2의 몰질량 = (12.01) + 2(16.00) = 44.01 g/mol

H2O의 몰질량 = 2(1.008) + (16.00) = 18.02 g/mol

 

 

PV = nRT 로부터,

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

n = PV / RT

= [(30.0/760) (300)] / [(0.0821) (273.15+37.0)]

= 0.465 mol

 

 

0.465 mol × (44.01 g/mol) = 20.46 g CO2

0.465 mol × (18.02 g/mol) = 8.38 g H2O

( 계산 설명 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

(b)

C6H12O6(s) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(g)

C6H12O6 : CO2 : H2O = 1 : 6 : 6 계수비(= 몰수비) 이므로,

CO2 (또는 H2O) 0.465 mol 생성 시 소비되는 C6H12O6의 몰수를 계산하면,

C6H12O6 : CO2 = 1 : 6 = ? mol : 0.465 mol

? = 0.465 / 6 = 0.0775 mol C6H12O6

 

 

C6H12O6의 몰질량 = 6(12.01) + 12(1.008) + 6(16.00) = 180.16 g/mol

 

 

0.0775 mol × (180.16 g/mol) = 13.96 g C6H12O6/hr

 

 

(13.96 g C6H12O6/hr) × 6 hr = 83.76 g C6H12O6