La massa di ossigeno presente in atmosfera

[elemago]

ciao a tutti, qualcuno saprebbe spiegarmi come si fa a calcolare la massa di ossigeno attualmente in atmosfera sapendo che in termini di % esso corrisponde al 21%?
Grazie mille

[Sk_Anonymous]

Hai aperto praticamente tre domande identiche. Calcolare un valore medio della massa dell'atmosfera è abbastanza semplice se si pongono alcune semplificazioni. Considerare costante la gravità, la pressione atmosferica alla superficie terrestre e una forma sferica della terra. Tutta la fisica che serve è racchiusa nel significato di pressione atmosferica al suolo. A quel punto il 21% di tale massa sarà ossigeno. Lì dove chiedevi l'anidride carbonica se non erro è qualcosa come lo 0.04%. Ovviamente l'inquinamento galoppante fa sì che per avere un valore reale e preciso non si possa che passare da delle misurazioni che vengono fatte in più parti della Terra e poi magari mediate. Ad ogni modo, come utilizzeresti la definizione di pressione per calcolare la massa contenuta in una colonna d'aria che va dalla superficie terrestre fino al tetto atmosferico?

[elemago]

Dalla definizioni di pressione atmosferica: il peso di una colonna d’aria su un’unità di superficie; al livello del mare è 1 bar = 1kg/cm2 = 1013,2 mb = 101320 Pa

[Sk_Anonymous]

Sì, diciamo io prenderei un pelo sotto in modo da considerare che il livello del mare è proprio il massimo, ad esempio in fisica atmosferica in genere si prende 990 hPa o giù di lì. Comunque intendevo più che altro di scrivere la relazione fisica $dp=\rho g dh$ che integrato dalla superficie fino al limite dell'atmosfera dà $p=g \rho h=g M$ dove quella massa è in realtà una massa a metro quadro. La calcoli usando il valore medio della pressione e dell'accelerazione di gravità. A quel punto non devi fare altro che moltiplicare per l'area superficiale su cui agisce quella pressione, che per una sfera è $4\piR^2$ dove R è ovviamente il raggio della Terra. Hai trovato la massa dell'atmosfera.

[elemago]

E' possibile che il risultato sia 5,2 x 10^16 mb ?
Ho utilizzato come valore medio della pressione 1013 mb e come raggio terrestre quello equatoriale di 6.378.388

[Sk_Anonymous]

Non so, mb che unità di misura sarebbe? Una massa me la aspetto in kg.
Edit: Comunque io trovo $5.2 *10^(18) "kg"$

[elemago]

hai ragione, ho calcolato in milibar e non in kg.
Ma adesso come calcolo la massa del biossido di carbonio presente nell'atmosfera?

[Sk_Anonymous]

Ricordavo fosse lo 0,04% ed in effetti cercando in rete ho trovato conferma. L'ossigeno è circa il 21% invece.

[elemago]

ma in termini di massa e non di percentuale a quanto corrisponderebbe?

[Sk_Anonymous]

Scusami, quanto è lo $0,04%$ di, non so, 150?

[elemago]

si ma cosi non tieni conto dei rapporti di massa tra i vari gas che compongono l'atmosfera: la mia domanda era "Come si fa a calcolare la massa di ossigeno attualmente in atmosfera sapendo che in termini di % esso corrisponde al 21%"?
Ho trovato che l'ossigeno si trova al 21% in volume, ma al 23% in massa. Come si calcola? Non l'ho capito

[Sk_Anonymous]

Cambia poco, soprattutto per come abbiamo già semplificato questo calcolo. Puoi valutare la massa molare della $CO_2$ che è circa 44 g/mol . Poi fai la media della massa molare dell'aria su tutti i componenti (media sul volume ovviamente); mi viene circa 29 g/mol cioè la massa molare dell'anidride carbonica è circa 1,5 volte quella media dell'aria. Quindi per passare all'unità di massa hai che $0.04%*1.5=0.06%$. Puoi fare la stessa cosa per ossigeno, azoto etc e passare dall'unità di volume a massa.