引用:
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作者Computer Cowboy
從熱力學的角度看, 太陽不就是為地球這個本來封閉的系統注入了能量嗎? 陸上和海裡的植物透過和太陽的光合作用, 將二氧化碳轉變為氧氧, 所以太陽熄滅後, 就算不變紅巨星, 地球也會跟著完蛋。
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那當然! 所以才著眼於以維繫目前文明的主要能源來源來探討 "氧" 的存量問題, 若要以太陽為能量提供者的角度來談, 那就等太陽完蛋再說啦..
其實也不難估算, 可以以地表面積與大氣壓力來計算那 3%:
已知地球半徑 6400KM (640000000 CM), 算是球狀好了, 面積就是 4 * PI * 640000000^2 = 409600000000000000 (CM^2)
已知大氣壓力為 76 公分水銀柱 = 76 *13.6 = 1033.6 g/(cm^2)
大氣組成約為 21% O2 與 79% N2 (容積比, 其它氣體簡略不計)
O2 分子量為 32, N2 分子量為 28, 所以 3% 的氧在空氣中的重量比例為 0.03*32 / (0.21*32 + 0.79 * 28) = 0.033
所以每平方公分 3% 的氧氣重量為 1033.6 * 0.033 = 34.4g
將之乘上地表面積, 得出這 3% 氧氣重量為 14090240000000000000 g = 14090240000000 噸..
以上計算不計入光合作用所解離出的氧, 單純以類比於礦物化石燃料等有限資源的角度, 探討 "氧" 存量的問題; 也就是說假若現行光合作用新生氧氣與化石燃料燃燒耗用氧氣為平衡基準點, 因化石燃料燃燒耗用較多, 而要多耗用那 3% 氧氣時的可用存量.
不過當二氧化碳濃度提高, 光合作用效率 (不確定, 也不知最高效率上限) 說不定也會跟著提高, 而達致新的平衡點..