二氧化碳的計算?!

想請教一下

如果想要讓一個重約40公斤的人
在套上一個裝滿二氧化碳的救生圈
可以安全的在水中浮起來
那麼這個救生圈裡的二氧化碳的量是多少?

我的物理化學很笨
所以請大家幫幫忙
謝謝

[ Last edited by 1qaz2wsx on 2005-5-25 at 07:58 PM ]

請問這題目是你自創的嗎?
個人覺得條件好像不足
題目是指在水中浮起來?

[ Last edited by loge on 2005-5-25 at 11:18 PM ]

雖然你改了題目但是條件好像還是不足啊?
例如溫度?
a.還有需不需要考慮CO2重量 ?
b.需不需要考慮人帶救生圈時身體沉入水中的體積?
這題目是你自創的嗎?

真實狀況需要考慮很多 以理想化來算
如果a.b不考慮 溫度以27度計算 大氣壓力為1ATM
且假設人使用救生圈時 人的重量不增加對救生圈的壓力
我想應該是這樣算的 :
d*V*g=mg (浮力=重力)
1*V=40000
V=40000立方公分=40公升
PV=nRT
1*40=n*0.082*(27+273) R沒記錯的話應該是0.082
n=1.626莫耳
CO2分子量=12+16+16=44
1.626*44=71.54 公克

有算錯的話請指正

正確的來說

這個題目應該是
一個小學生在有水的地方玩耍時可以配帶的緊急配件
和救生衣不同的是
它是個像裝飾品一樣的配件
當溺水時只要一扯
這個配件便可自動充氣
而且其安全性不會危及兒童
並且因為是希望可以常配在身上
所以基本上能越小越好

我的預想是戴在勃子上
用力一扯
酸鹼中和產生出二氧化碳後
慢慢的充氣後
變成是套在勃子上的救生圈

因為是緊急用所以場所可能是海邊也可能是游泳池
溫度也很難預設
兒童的重量設定為40斤
這樣的條件下
要多少的二氧化碳的量才可以可讓
一個勃子上套有二氧化碳救生圈的兒童安全的浮在水面上呢?
也就是說這個救生圈需要做到多大呢?

因為扯開的同時鳴鳴器也會跟著響
以引起旁人的注意
所以二氧化碳量的緩衝質
可以不用太苛刻   我想

謝謝各位大大的指教

[ Last edited by 1qaz2wsx on 2005-5-26 at 09:16 PM ]

我先回答你寄給我的訊息的問題
如果照我假設條件算是需要40公升的體積
這個體積是不能有任何減少的
因為這些體積沉入水中時產生的浮力必須等於體重
(物體在水中的體積愈大所受的浮力越大)

但是救生圈讓一個人浮起來
還包函人沉在水中的體積
所以 救生圈體積+人在水中的體積=40公升 就可以了
人在水中的體積是很大的所以救生圈有40公升是太多
關於兒童在水中的體積平均應該是多少
這資料可能要設法蒐集一下

套在脖子會不會有安全上的顧慮?
至於溫度 水的溫度大概值很好拿捏

如果還有什麼疑問或對我算是有疑問都可以提出
或是你對浮力有任何問題?
你酸鹼中和要怎麼做的設計也很重要~

[ Last edited by loge on 2005-5-27 at 09:55 AM ]

查到國小兒童六年級的平均體重是41.8公斤.身高150公分.頭到肩膀的高度約30公分
可是體積的話???我不太懂??

我的預想是掛在勃子上的一個有點硬度的項圈
因為用力扯的關系使的項圈的開口打開
裡頭的酸粉和鹼粉和水因為扯開來的關系
(至於那種酸和鹼的效果最好這我也不太了)
混合在一起.然後產生出二氧化碳
把原本捲在項圈裡的救生圈撐開
(這三樣東西是一起捲在救生圈裡因為拉扯才被混合在一起)
然後變成頸部的項圈變成頸部的救生圈

安全性的話
我有上網查到有一種給嬰兒用的頸部游泳圈
嬰兒都沒問題的話.小孩子應該也沒問題
主要是因為這個緊急的救命項圈在被扯開的同時
還有蜂鳴器和海面著色劑同時發出對外的求救訊息
所以是希望比如一起在海邊玩時
小孩子離開爸媽的身邊去玩水
發生了意外
在意外發生到聽到緊急的蜂鳴聲被救起前能夠暫保性命
所以特意加了救生圈的裝置

因為只須要頭伸在水外面
是不是浮力沒有原先想的那麼多啊?
可是還要包括水裡身體的浮力?向下扯的力?還是救生圈的浮力?
果然需要考慮的因素很多!!:unhappy:

[ Last edited by 1qaz2wsx on 2005-5-27 at 09:22 PM ]

體積資料比較難得到這一點我也沒辦法
你要自己去找幾位小朋友測一下吧

用酸鹼中和速度要快必須要強酸強鹼
(參考滅火器)
不過強酸強鹼有他的危險
產生CO2的速度我也不清楚

並不是浮力沒想像的那麼多
而是40公升太多了
可以試試看40公升大小合不合適
如果40公升不太大的話你就不用再去考慮兒童體積了

你是真的要做出東西還是學校交報告?
真的要做出一各專利的東西是不簡單的!
也要注意是否某些姿勢
在充好氣後不是頭露在上面反而是頭在水中
這樣反而是殺人圈了
還要酸鹼中和的方式
他們除了渾合會作用外也會接觸到救生圈
會產生腐蝕或什麼情況?
所以這各設計也要思考 最重要一定要實驗

這是老師派下來的作業
不是真的要做專利

只不過在發表時老師會問一些實踐的可能性和相關的問題
比如要讓小朋友浮起來的救生圈大約的大小體積.面積之類的
老師並不幫你解決問題
只負責問問題
所以盡可能
我自己希望能查到詳細一點的資料

如果真的要做成產品實驗這是必然
至於你說的酸鹼中和產生的危險性
我倒是沒考慮到:crying:

酸鹼中和是我查到網路上有份報告說有種地雷袋和驚喜袋的整人玩具
在挫揉之後會突然變大
然後才有這個想法的
我想既然有人利用這個原理做玩具
應該是可以運用到這個救生圈

不過自己也有種自己想法太天真的感覺
市面上有種自動充氣的救生圈
也不知道那種原理???:crying:

因為主要這個作業是做設計
相關的技術問題
是來幫助自己了解和說明實踐的可能性的
我也是希望如果能知道救生圈大概的大小可以自己
模擬試試看可是因為連大概的大小
都還沒能知道
所以還是只能再查查

我特意下課去找老師問一下
老師說並不是要我們真的算出很準確的數據
只是希望知道
如果真的充滿的氣體後
小孩子需要多大的救生圈才可浮起來

像直徑30公分和直徑60公分]
這樣就相差太多了
他只是想要我們設計東西的時後除了外型之外
也能夠考慮到實際的問題

順帶一題
我是學工業設計的

[ Last edited by 1qaz2wsx on 2005-5-28 at 10:38 AM ]

基本上我學的都是理論的東西
到底要用什麼方式來裝酸鹼比較好我沒概念
如果只是作業
體積用40公升就好了 不用考慮太多
40公升錯錯有餘一定能浮起來

我想酸鹼的重量應該也是選擇的重點
太重不實用(不可能背著很重的東西游泳吧)
還要兼具輕巧
你覺得脖子帶著多重的東西是可以忍受的?
這應該要考慮

:bigmouth:40公升多大啊?
幾X幾公分大呢 ?:redface: