CO2 4.0% LiOH Li2CO3 7 20. L 25000 g LiOH 0.0010 g/mL

CO2 4.0% LiOH Li2CO3 7 20. L 25000 g LiOH 0.0010 g/mL

 

 

The space shuttle environmental system handles excess CO2 (which astronauts breathe out; it is 4.0% by mass of exhaled air) by reacting it with lithium hydroxide, LiOH, pellets to form lithium carbonate, Li2CO3, and water. If there are 7 astronauts on board the shuttle, and each exhales 20. L of air per minute, how long could clean air be generated if there were 25,000 g of LiOH pellets available for each shuttle mission? Assume the density of air is 0.0010 g/mL.

 

 

우주 왕복선의 환경 통제팀은 과량의 CO2(우주 비행사들이 숨쉴 때 발생하는 것으로, 내뿜는 공기 질량의 4.0%이다)를 수산화 리튬(LiOH) 알갱이와 반응시켜 탄산 리튬(Li2CO3)과 물을 만드는 방법으로 제거한다. 우주 왕복선에 7명의 우주 비행사가 탑승했다고 가정하고, 각 비행사가 분 당 20. L의 공기를 내뿜는다면 25,000 g의 LiOH 알갱이는 깨끗한 공기를 얼마나 오랫동안 만들 수 있는가? 공기의 밀도는 0.0010 g/mL로 가정하라.

 

 

 

CO2 제거반응

2LiOH + CO2 → Li2CO3 + H2O

 

 

 

> LiOH의 몰질량 = 23.95 g/mol

> CO2의 몰질량 = 44.01 g/mol

 

 

 

25000 g LiOH가 제거할 수 있는 CO2의 질량을

질량비로 계산하면,

( 참고: 질량비로 계산 https://ywpop.tistory.com/22115 )

 

2LiOH : CO2 = 2(23.95) : 44.01 = 25000 g : ? g

 

? = 44.01 × 25000 / (2(23.95))

= 22970 g CO2

 

 

 

22970 g / (4.0/100) = 574250 g air

---> 22970 g CO2를 포함하는 공기의 질량

 

 

 

공기의 질량을 부피로 환산하면,

574250 g / (0.0010 g/mL)

= 574250000 mL = 574250 L air

 

 

 

574250 L / (7 × 20. L/min)

= 4101.7857 min

---> 깨끗한 공기를 만들 수 있는 시간

 

 

 

4101.7857 min × (1 hr / 60 min)

= 68.3631 hr

 

 

 

답: 68 hr

 

 

 

 

[ 같은 글 https://ywpop.blogspot.com/2024/09/seven-astronauts-shuttle-exhales-20-l.html ]

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/6102 ]

화학량론. 우주왕복선의 이산화탄소 제거

LiOH(s) + CO2(g) → LiHCO3(s)

 

 

 

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