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PPMは「100万分の1」を意味します。 Ugはマイクログラムを意味します。マイクログラムはグラムの100万分の1です。 100万分の1は異なるタイプの密度測定であり、1つのタイプの分子を比較して、同じ体積のすべての分子をカウントします。 2つの密度測定単位の違いは、二酸化炭素の密度をある密度測定単位から別の密度測定単位に変換することで説明できます。変換は単に係数を掛けるという単純な問題ではないことに注意してください。圧力と温度に依存します。
ステップ1
ある時点で取得されたCO2の測定値が380 ppmの測定値を提供するとします。
ステップ2
また、読み取りが行われた場所がCNTPにあるとします。つまり、気温は0℃(または273 K)で、ガス圧は1 atm(海抜の大気圧)です。
ステップ3
理想的なガスであると仮定して、この測定ポイントで1リットルの空気中のモル数を決定します。これにより、PV = nRTという理想的なガスの方程式を使用できます。開始されていない場合、Pは圧力、Vは体積、nはモル数、Rは比例定数、Tは絶対温度で、ケルビンで測定されます。 Pが大気圧(atm)でVがリットルの場合、R = 0.08206 Latm / Kモル。
上記の例を続けると、PV = nRTは1 atmになります1 L = n(0.08206 Latm / K / mol)273K。ユニットは互いにキャンセルして、n = 0.04464モルに達します。
ステップ4
モル数のアボガドロの数を適用して、問題のボリューム内の空気分子の数を調べます。アボガドロ数は、科学表記では、モルあたり6.022x10 ^ 23分子で、キャレットは指数を指します。
CO2の例を続けると、n = 0.04464モルは0.04464 x 6.022x10 ^ 23 = 2.688x10 ^ 22分子を指します。
手順5
分子数に100万分の1の割合、つまりCO2を掛けます。
300万分の1は、体積内の分子の0.0380%がCO2であることを意味します(380を100万で割ると、比率が得られます)。 0.0380%x 2.688x10 ^ 22は、1.02x10 ^ 19のCO2分子に等しい。
手順6
アボガドロ数で割って、CO2分子の数をモル数に変換します。
例を続けると、1リットルの空気に1.02x10 ^ 19 / 6.022x10 ^ 23 = 1.69x10 ^ -5モルのCO2が入ります。
手順7
モル数をグラムに変換します。
CO2の例を続けると、そのモル重量は、炭素原子の重量と酸素の原子量の2倍の合計であり、それぞれ12と16 gです(これらの重量は任意の周期表で確認できます)。したがって、CO2の分子量は44 g / molです。つまり、1.69x10 ^ -5モルのCO2は7.45x10 ^-4 gです。
手順8
前に指定した体積で除算し、立方メートルの単位に変換します。
CO2の例を続けると、ステップ3で体積は1リットルとして指定されました。したがって、密度は7.45x10 ^ -4グラム/リットル、または0.000745 g / L、または745 ug / L( 100万あたりの重量)。各立方メートルは千リットルで構成されています。したがって、密度は745,000 ug /m³です。それがあなたの最後の答えです。