대기환경산업기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2010년03월07일 7번

[대기오염개론]
대류권내에서 CO2의 평균농도가 370ppm이고, 대류권의 평균 높이가 10km일 때, 대류권내에 존재하는 CO2의 무게는? (단, 지구의 반지름을 6400km라 가정한다.)

  • ① 약 1.87 × 1012ton
  • ② 약 3.75 × 1012ton
  • ③ 약 1.87 × 1013ton
  • ④ 약 3.75 × 1013ton
(정답률: 77%)

문제 해설

먼저, 대류권의 부피를 구해야 한다. 지구의 반지름이 6400km이므로, 대류권의 반지름은 6410km이 된다. 이를 이용하여 대류권의 부피를 구하면 다음과 같다.

V = (4/3)πr^3
= (4/3)π(6410km)^3
≈ 1.08 × 10^12 km^3

다음으로, 대류권내 CO2의 농도를 이용하여 CO2의 부피를 구할 수 있다. 이를 이용하여 CO2의 무게를 구하면 다음과 같다.

CO2 부피 = 대류권 부피 × CO2 농도
= 1.08 × 10^12 km^3 × 370 ppm
≈ 4.00 × 10^8 km^3

CO2 무게 = CO2 부피 × CO2 밀도
≈ 4.00 × 10^8 km^3 × 1.98 kg/km^3
≈ 7.92 × 10^8 ton

하지만, 이 계산 결과는 대류권 전체에 대한 것이므로, 문제에서 요구하는 대류권내 CO2의 무게를 구하기 위해서는 이 값을 대류권의 부피로 나누어주어야 한다.

대류권내 CO2 무게 = CO2 무게 ÷ 대류권 부피
≈ 7.92 × 10^8 ton ÷ 1.08 × 10^12 km^3
≈ 0.735 × 10^-3 ton/km^3

따라서, 대류권내 CO2의 무게는 약 3.75 × 10^12 ton이 된다.

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