4.50 L/min 25℃ 735 mmHg CO2 3.4% Na2O2 3.65 kg

4.50 L/min 25℃ 735 mmHg CO2 3.4% Na2O2 3.65 kg

 

 

The reaction of sodium peroxide (Na2O2) with CO2

is used in space vehicles to remove CO2

from the air and generate O2 for breathing:

2Na2O2(s) + 2CO2(g) → 2Na2CO3(s) + O2(g)

 

(a) Assuming that air is breathed at an average rate

of at 4.50 L/min (25℃; 735 mmHg)

and that the concentration of CO2

in expelled air is 3.4% by volume,

how many grams of CO2 are produced in 24 h?

(b) How many days would a 3.65 kg supply of Na2O2 last?

 

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(4.50 L/min) (60 min / 1 h) (24 h/day) (3.4/100) = 220.32 L/day

---> 24시간, 즉 하루 동안 생성되는 CO2의 부피

 

 

 

PV = nRT

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

n = [(735/760) (220.32)] / [(0.08206) (273.15+25)]

= 8.70886 mol CO2

---> 하루 동안 생성되는 CO2의 몰수

 

 

 

CO2의 몰질량 = 44.01 g/mol 이므로,

8.70886 mol × (44.01 g/mol) = 383 g CO2

---> 하루 동안 생성되는 CO2의 질량

 

 

 

 

Na2O2의 몰질량 = 77.98 g/mol 이므로,

3.65 kg Na2O2의 몰수를 계산하면,

3650 g / (77.98 g/mol) = 46.81 mol Na2O2

 

 

 

2Na2O2(s) + 2CO2(g) → 2Na2CO3(s) + O2(g)

Na2O2 : CO2 = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

46.81 mol Na2O2와 반응하는 CO2의 몰수 = 46.81 mol

 

 

 

하루 동안 생성되는 CO2의 몰수 = 8.70886 mol 이므로,

46.81 mol / (8.70886 mol/day) = 5.374986 day

≒ 5.37 day

 

 

 

 

[키워드] Na2O2 + CO2 반응 기준문서, 우주선 CO2 제거 기준문서, 과산화 소듐(Na2O2)과 CO2의 반응은 우주선에서 공기에 있는 CO2를 제거하고, 호흡에 필요한 O2를 생성하는데 이용된다.

 

[FAQ] [①22/12/08]