Gửi D9 Nhiệt! (29/05/2018)

Chúng ta đã biết đối với điều hòa cục bộ, không khí chỉ tuần hoàn trong không gian phòng đó. Điều hòa cục bộ không có chức năng cung cấp gió tươi cho con người, vậy câu hỏi đặt ra ở đây là: Liệu cơ thể chúng ta “tiêu thụ” O₂ và “thải” ra ngoài môi trường CO₂, với 1 không gian như phòng ngủ thì trong phòng có thiếu Oxy cung cấp cho cơ thể không? Và giới hạn thời gian như thế nào là vẫn “đủ”?

Câu trả lời, chúng ta hẳn đã có nhưng hãy cùng nhau giải 1 bài toán vui để trả lời câu hỏi trên nhé:

Lớp D9-Nhiệt, sĩ số 63 (xem hình minh họa) + giảng viên, học tập trong phòng học G202 (có kích thước phòng như sau 6,8x9,6x3,5 m), thời gian học tập trong 6 tiết buổi sáng với giả thiết phòng kín. Liệu có cần cung cấp thêm khí tươi cho lớp trong thời gian này không?

1) Có thiếu Oxy không với 6 tiết học liên tục

-Không khí xung quanh ta có thành phần 78%N₂, 21%O₂ và 1% là các khí thành phần khác. Vậy lượng O₂ có trong không khí = 21%x(6,8x9,6x3,5) = 48 m³ = 48000 lit

-Cơ thể hấp thụ khoảng 5% lượng Oxy hít vào (21%) cùng với đó là thải ra 5% CO₂. (https://www.normalbreathing.com/patterns-oxygen-extraction.php)

     + Giả thiết 1 phút cơ thể hít thở khoảng 15 lần, mỗi lần chừng 500ml = 0,5 lit không khí, Vậy 1 giờ cơ thể tiêu thụ khoảng = 60.15.0,5.5% = 22,5 lít Oxy.

     + Vậy với lượng Oxy trên sẽ đủ cho 64 người tiêu thụ trong khoảng thời gian là:

= 48000/(22,5x64) = 33 giờ = 1,4 ngày

• Kết luận: nếu chỉ dựa vào lượng Oxy cơ thể tiêu thụ để tính thì lượng Oxy có trong phòng có thể cung cấp thoải mái cho cả lớp trong 1 thời gian dài hơn rất nhiều so với buổi học.
• Chú ý: Bài toán này chỉ tính toán tương đối, cho người hoạt động tĩnh tại. Lớp D9-Nhiệt là lớp học tương đối “năng động”, do vậy trong quá trình học các sinh viên “trao đổi” tương đối nhiều, vậy nên lượng Oxy chắc chắn sẽ tiêu thụ nhiều hơn con số trên đây.:)

2) Giới hạn thời gian cần bổ sung không khí “tươi”

Ở đây có 1 điều cần đặc biệt chú ý là lượng CO₂ cũng tăng lên cùng với thời gian sử dụng. Như trong các bài học, chúng ta đã biết khi lượng CO₂ trong không khí tăng lên trên mức 0,2% thì sẽ tương đối nguy hiểm đối với con người.

(http://www.cacgas.com.au/blog/bid/383463/carbon-dioxide-co2-toxic-gases-occupational-health)

Theo ý 1, trong 1 giờ cơ thể tiêu thụ 22,5 lít O₂ , vậy cơ thể cũng thải ra chừng ấy CO₂. Vậy thời gian để 64 người thải ra lượng CO₂ chiếm 0,2% thể tích phòng là:   [2%(6,8x9,6x3,5).1000]/(64x22,5) = 3,17 giờ.

• Kết luận: Có thể thấy thời gian phải bổ sung không khí tươi đã rút ngắn đi rất nhiều, nhưng vẫn đủ cho 6 tiết học liên tục. Do vậy, các bạn sinh viên nên tập trung nghe giảng, và “trao đổi” ít đi 1 chút để đỡ ảnh hưởng đến chất lượng không khí nhé. :D

Tổng kết: Đây chỉ là bài toán vui, không thể dùng để nghiên cứu do chúng ta chỉ làm việc chừng hơn 1 giờ liên tục, tính toán cho lao động nhẹ, phòng học cũng vẫn có rò lọt hay người ra vào.... Ngoài ra với số liệu trên, có thể thấy rằng trong thực tế, với những căn hộ chúng ta thường sử dụng chừng 20m² (khoảng 2/5 phòng học) với 2 người sử dụng (1/30 con số tính toán) thì chúng ta có thể đóng cửa cả ngày mà không lo “thiếu Oxy” đâu nhé.