Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиКалендарьОблакоЗаметкиВсе проекты

Опасные концентрации азота – правильно ли я считаю?

Eugene Krasnikov Ученик (241), закрыт 7 лет назад
Итак, нужно определить кол-во жидкого азота, который можно испарить в закрытом помещении без опасности для здоровья.
Плотность жидкого азота = 0,808 г/см³, газа = 0,001251 г/см³. Таким образом получаем, что из 1 литра жидкого азота получается 0,808/0,001251 = 645,88 л газа.
Содержание азота в воздухе – порядка 78%, кислорода – 20,9%. Как себя чувствует человек при понижении кол-во кислорода:
20,9% → нормальное самочувствие
19,0% → некоторые физиологические эффекты, не заметные самому пострадавшему
16,0% → тахикардия, учащенное дыхание, легкая спутанность сознания, пониженная координация
14,0% → ощущение усталости, сниженное настроение, сильные нарушения координации, спутанность сознания
12,5% → тошнота, рвота, сильная спутанность сознания и потеря координации, затрудненное дыхание
10,0% → потеря возможности двигаться, потеря сознания, судороги, смерть.
• Таким образом, понижать содержание кислорода в воздухе желательно не более, чем на 1,9% (т. е. до ≈91% от нормы). В крайнем случае, на 4,9% (до ≈ 76,5%). Будем считать, что в персом случае концентрация допустима в закрытом помещении, во втором – в умеренно проветриваемом.

• Для снижения уровня кислорода до 91% от нормы нам нужно добавить азота (1/0,91-1)*100% = 9,89% от объёма помещения. Проверяем: 100/(100+9,89) = 0,91.
9,89% газа – это 9,89/645,88 = 0,0153% жидкости. Т. е. доля жидкости составляет 0,000153 от объёма.
Чтобы было легче считать, уберём три нолика и будет считать объём помещения в кубометрах, а жидкости – в литрах.
• Получаем: 1 кубометр помещения = 0,153 литра. Или на 1 литр нам нужно помещение объёмом минимум 1/0,153 = 6,536 м³.
Проверим: 1 литр жидкости = 645,88 л газа или 0,646 м³. Концентрация кислорода: 6,536/(0,646+6,536) = 0,91, т. е. 91% от первоначального.
• При высоте потолков 2,5 метра площадь помещения будет составлять 2,6144 м². При высоте 3 м = 2,179 м².
• На 6 литров = 39,216 м³ (15,687 м² для 2,5 м и 13,072 м² для 3 м).
• На 10 литров = 65,36 м³ (26,144 м² для 2,5 м и 21,79 м² для 3 м).
• На 40 литров = 261,44 м³ (104,576 м² для 2,5 м и 87,147 м² для 3 м).

Если же помещение у нас проветриваемое, то:
• Для снижения уровня кислорода до 76,5% от нормы нам нужно добавить азота (1/0,765-1)*100% = 30,72% от объёма помещения.
30,72% газа – это 30,72/645,88 = 0,04756% жидкости. Убираем лишние нули:
• 1 кубометр помещения = 0,4756 литра. Или на 1 литр нам нужно помещение объёмом минимум 1/0,4756 = 2,1026 м³.
• При высоте потолков 2,5 метра площадь помещения будет составлять 0,84 м². При высоте 3 м = 0,7 м².
• На 6 литров = 12,6156 м³ (5,046 м² для 2,5 м и 4,205 м² для 3 м).
• На 10 литров = 21,026 м³ (8,41 м² для 2,5 м и 7 м² для 3 м).
• На 40 литров = 84,104 м³ (33,64 м² для 2,5 м и 28,035 м² для 3 м).
Дополнен 7 лет назад
Собственно, правильно ли я считаю? Или есть какие-то нюансы в этом деле (нематематические, а биологические, например)? :)
Лучший ответ
Алексей Панских Мастер (2249) 7 лет назад
Теоретически - да. Практически - человек ЗАМЁРЗНЕТ раньше если вся эта ёмкость разгерметезируется сразу. Так что просто НЕ БЕРИ такой риск в расчёт.

Далее, ты считаешь что человек НЕ ЗАМЕТИТ жидкого азота? Ты его видел хоть раз? На ютубе посмотри.

Ну и последнее - он достаточно медленно испаряется.

Реальную угрозу представляют ТРУБЫ, по которым этот азот передаётся. Вот когда они протекают, этого можно не заметить, особенно в подвале. И умереть. Были реальные случаи. И те кто приходил спасать тоже умирали, потому что недостаток кислорода вызывает не удушье, а наоборот, эйфорию. Только пилотов учат её распознавать.
Eugene KrasnikovУченик (241) 7 лет назад
:))))))))
Как же он замёрзнет, если я просто вылью на пол (условно) 5-10 литров азота?
Почему человек должен этого не заметить?
И какие вообще трубы? Причём тут трубы? :)))
Остальные ответы
Mikhail Levin Искусственный Интеллект (615384) 7 лет назад
не понимаю, у вас там что, герметичная банка? в негерметичной - будет выходить.
Eugene KrasnikovУченик (241) 7 лет назад
При низком содержании кислорода человек может потерять сознание через несколько секунд от асфиксии. Так что, если и будет выходить (при закрытых дверях и конах), то медленно. За несколько минут. А этого может быть вполне достаточно, чтобы отбросить коньки...
Mikhail Levin Искусственный Интеллект (615384) а куда он денется-то! Важно не доля кислорода, а его парциальное давление. америкосы вообще летали в голом кислороде при давлении в 1/5 атмосферы.
Eugene KrasnikovУченик (241) 7 лет назад
Ну или хотя бы сознание потерять, что тоже не есть хорошо.
Andrew Oleynyck Мудрец (15691) 7 лет назад
математически выкладки, быть может, и верные.
теперь дело за физикой.
тяжелее ли азот воздуха? если да, то повышение концентрации азота вытеснит воздух вверх, таким образом человек может начать дышать азотом гораздо раньше достижения расчётных концентраций, что приведёт к асфиксии.
Eugene KrasnikovУченик (241) 7 лет назад
Азот легче воздуха (частью которого он и является) и тем более легче кислорода. Но при том, что в воздухе его 78%, кислород не оседает в нижних слоях.
Поскольку есть такой процесс, как диффузия, то газы перемешиваются между собой.
Для примера, если взять углекислый газ, который почти в 2 раза тяжелее воздуха, и заполнить им комнату всего на 5% ,то он тоже не осядет на нижних сантиметрах комнаты, а начнёт вызывать удушье, жжение в груди, учащение пульса и пр.
Похожие вопросы