人間一人が一日に吐き出した二酸化炭素(g)は、木材何sに固定されたか?(試論)
1人の人間が1日に吐き出している二酸化炭素の量は約480gで、生木を焼いてできる炭(炭素)の量は、全体の重さの約25%であることが知られています。
またppmとは、1000000分の1即ち0.000001、百分率に直せば、0.0001%を意味します。現在大気中の二酸化炭素量は370ppm。
それでは早速、上に上げた3つのキーワードをたよりに、1人の人間が1日に吐き出した二酸化炭素が、木材何sに固定されたかの計算をしてみましょう。下の表がその計算式です。
計算に入る前に、もう一度、前にも述べました「化学の約束ごと」を確認しておきましょうね。
@いかなる種類の物質も、その1mol(1グラム分子)は(6.02×10^23)個の分子を含みます。
例えば、酸素分子O2は、酸素原子2原子から成るから、その分子量(分子の重さ)は32(16×2)で、これを1molといって(6.02×10^23)個の分子を含んでいることになります。
酸素も、炭素も、二酸化炭素も、1molの個数はどれも同じく(6.02×10^23)個。違うのは重さ、炭素は12g、酸素(O2)は16g×2、二酸化炭素は44gといった具合です。
Aすべての物質の1molは同数(6.02×10^23)の分子からできていて、それが気体であれば、どの気体でも0℃、1気圧でほぼ22.4l を占めています。
この「化学の約束事」さえしっかり頭に入っていれば、下の表は簡単に読みくだすことができます。
化学反応式 | C | + | O2 | → | CO2 | |
分子数関係 | 1分子 | 1分子 | 1分子 | |||
物質量関係 | 1mol | 1mol | 1mol | |||
(1×6.0×10^23) | (1×6.0×10^23) | (1×6.0×10^23) | ||||
質量(g)関係 | 1mol×12g/mol | 1mol×32g/mol | 1mol×44g/mol | |||
12 | 32 | 44 | ||||
体積(g)関係 | 1mol×22.4l/mol | 1mol×22.4l/mol | 1mol×22.4l/mol | |||
22.4 | 22.4 | 22.4 | ||||
体積(g)関係(人間1日) | 480 | 480 | 480 | |||
物質量関係(mol) (体積÷分子質量22.4) |
21.4 | 21.4 | 21.4 | |||
質量関係(g) (質量×物質量) |
257 | 686 | 943 | |||
木材炭素含有量(%) | 25 | |||||
木材量(g) ((質量×100)÷炭素含有量) |
1,029 | |||||
木材量(Kg) | 1 | |||||
(木材材木1sに含まれる炭素は、大気中のどのくらいの二酸化炭素量から固定されたのか?) | ||||||
ppm | % | 二酸化炭素量(L) | 大気の量(L) | (1L) | 大気の量(m^3) | 一辺の長さ |
370 | 0.00037 | 480 | 1,297,297 | (0.1m*0.1m*0.1m) | 1,297 | 10.9 |
370ppmの二酸化炭素が存在するということは、大気中に二酸化炭素が0.00037%(百分率では0.037%)含まれているということになります。
上記化学反応式は、結論として、木材1kgには二酸化炭素480gが固定されたことを表しています。
したがって求める大気の量(g)は129729g(480g÷0.00037%)で、これを立方b(1gは10p×10p×10p)へ換算すれば1297立方bという
ことになります。
1297立方bの立方根を計算すれば、約10.9bが一辺の長さ。 つまり一辺が10.9bの立方体の大気中から、植物が光合成によって、二酸化炭素(9
43g)を使って木材1sに含まれる炭素量(257g)を固定したことになります。
あわせて686gの酸素を生み出していることにも注目してください。
ある方がHPで「1000立方メートル中(辺の長さ10b の立方体)の炭酸ガスを固定している」との説明がありましたので、「10.9bではないか」との、我な
がらいささかマニアックな質問をしたところ、「都会の人達になるべくわかりやすく説明したいと思い 大雑把な数値を使用しています。11mでも10mでも大し
た違いはないという感覚です。」とのごお返事をいただきました。
でもね、 一片が10.9bの立方体なら1297立方b。10bだと1000立方b。この1000立方bで木材1kgに固定された二酸化
炭素の量を再計算する
と、480gではなく300gになり、11mと10m、たった1mの違うだけで、ここまで大きな差がでてしまうのですが……。
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