Si las exhalaciones de un ser humano contienen formaldehído en un promedio de 8 partes por billón, ¿cuánto tiempo se tarda en exhalar aproximadamente 1 gramo?

Supongamos que el 8ppb es en masa. Una forma de ver eso es como 8 g de formaldehído en 1 000 000 000 g de aire expirado. O 1 g de formaldehído en 125 000 000 g de aire.

Nuestro volumen tidal es probable que sea alrededor de 0.5L (por respiración). Y que la densidad de nuestra respiración es 1.25g / L.

Luego, con cada respiración, exhalamos 0.5L x 1.25g / L = 0.625g de aire (atenderemos la cuestión de las cifras significativas más adelante, como es la práctica habitual).

Para exhalar 125 000 000 g de aire tomaría 125 000 000 / 0,625 respiraciones = 200 000 000 respiraciones.

Supongamos que nuestra frecuencia respiratoria es de 15 respiraciones por minuto.

Por lo tanto, tomaría 200 000 000 de respiraciones / 15 respiraciones por minuto = 13 333 333 minutos, etc.

13 333 333 minutos / 60 minutos / hora = 222 222.2 horas etc.

222 222.2 horas / 24 horas / día = 9259 días

9259 días x 365 días / año = 25.36 … años.

Entonces, exhalamos alrededor de 1 g de formaldehído en alrededor de 25 años.

(Comprobar. Todos sabemos que hay alrededor de 525 600 minutos en un año. (Recuerde la canción? 13 millones de minutos a razón de 1/2 millón de minutos por año … suena bien, si tenemos nuestras suposiciones correctas).

(E y OE. Mis disculpas a todos los que estaban preocupados por mi salud mental anoche. Los errores lógicos y el mal diseño indican que no debería pronunciar las matemáticas varias horas después de haber dormido. ¿O estaba realmente dormido?)

Al buscar el peso molecular del formaldehído, encontramos 30.031 g / mol.

La conversión entre partes por billón y concentración (mg / m ^ 3) viene dada por la fórmula

Concentración (ppb) = 0.0409 [matemáticas] \ tiempos [/ math] concentración (ug / m3) / peso molecular

Reorganizando la ecuación para resolver la concentración en microgramos por metro cúbico, tenemos

Concentración (ug / [math] m ^ 3 [/ math]) = Concentración (ppb) \ times molecular weight / 0.0409

Sustituyendo,

Concentración (ug / [math] m ^ 3 [/ math]) = 8 ppb [math] \ times [/ math] 30.031 g / mol / 0.0409

Concentración (ug / [math] m ^ 3 [/ math]) = [math] 6 \ times 10 ^ 3 [/ math] ug / [math] m ^ 3 = 6 \ times 10 ^ {- 3} [/ math ] gramos / metro cúbico. Tenemos un dígito significativo en nuestro conteo de ppb, lo que explica mi redondeo del cálculo

Nuestra próxima búsqueda es la tasa de respiración normal de adultos, dada a 6 litros / minuto. Vamos a convertir eso a [math] 6 \ times 10 ^ {- 3} m ^ 3 / minute [/ math]

El peso exhalado por minuto sería entonces concentración por volumen por minuto.

[math] Weight / min = 6 \ times 10 ^ {- 3} [/ math] [math] g / m ^ 3 \ cdot 6 [/ math] [math] \ times 10 ^ {- 3} m ^ 3 / minuto [/ math]

[math] Weight / min = 4 \ times 10 ^ {- 5} g / min [/ math]

Ahora, Peso objetivo = Peso / minuto [matemáticas] \ tiempos [/ matemáticas] Tiempo total.

Resolviendo por Tiempo Total

Tiempo total = Peso objetivo / (Peso / min)

Tiempo total = 1 g / ([matemáticas] 4 [/ matemáticas] [matemáticas] \ tiempos 10 ^ {- 5} g / min) [/ math]

Tiempo total = [matemáticas] 2.5 [/ matemáticas] [matemáticas] \ tiempos 10 ^ 4 [/ matemáticas] minutos = 25,000 minutos.

A los 60 minutos por hora y 24 horas por día, el gramo de formaldehído se exhalará durante un período algo más prolongado que 17 días.