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Duração do cilindro de CO2 pelas bolhas por segundo

Informe a massa de CO2, as bolhas por segundo, o volume de uma bolha, a temperatura e a pressão para estimar quantas horas e dias o cilindro dura.

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Entrada

Peso do cilindro menos a tara, em quilos.

Conte as bolhas do contador durante um minuto e divida por 60.

Estimativa sua; meça, por exemplo, com uma seringa.

Informe a temperatura: ela muda a densidade do gás.

Informe a pressão: ela muda a densidade do gás.

Resultado

O resultado aparece aqui.

Do CO2 do cilindro às bolhas

densidade (g/L) = 44,01 × P ÷ (0,082057366 × (T + 273,15))

volume de gás (mL) = massa (g) ÷ densidade × 1000

vazão (mL/h) = bolhas por segundo × volume da bolha (mL) × 3600

duração (h) = volume de gás ÷ vazão

A densidade vem da lei dos gases ideais, com T em °C e P em atm: informe os dois, pois mudam o resultado. Em 25 °C e 1 atm ela é de cerca de 1,80 g/L.

Exemplo resolvido

Com 2 kg de CO2, 1,5 bolhas por segundo de 0,05 mL, a 25 °C e 1 atm, a densidade é 1,7989 g/L e o cilindro rende 1.111,8 L de gás. A vazão é de 270 mL por hora: cerca de 4.117,7 horas, ou 171,57 dias.

Mantendo a mesma massa e as mesmas bolhas, a 35 °C a densidade cai para 1,7405 g/L e a duração passa a 177,33 dias. A 5 °C a densidade é 1,9282 g/L, com 160,07 dias.

O que a estimativa deixa de fora

  • A massa é a de CO2 que sobra, em quilos: pese o cilindro e desconte a tara. O número de bolhas não mede massa.
  • O volume da bolha é seu: estime-o contando quanto tempo as bolhas levam para encher uma seringa.
  • A conta supõe vazão constante, gás ideal e nenhum vazamento. Regulador, agulha e contador de bolhas fazem a vazão variar ao longo dos dias.
  • É uma estimativa, não uma previsão: o dia em que o gás acaba pode ser diferente.

Perguntas frequentes

Quanto dura um cilindro de CO2 de aquário com 1,5 bolha por segundo?

Depende da massa e do tamanho da bolha. Com 2 kg de CO2, bolhas de 0,050 mL, a 25 °C e 1 atm, a vazão é de 270 mL por hora e a duração estimada, de cerca de 4.117,7 horas.

Como calcular a duração do cilindro de CO2 em dias?

Divida o volume de gás pela vazão em mL por hora e depois por 24. Para 2 kg de CO2 a 25 °C e 1 atm, são 1.111,8 L de gás, ou cerca de 171,6 dias com 1,50 bolha por segundo.

Como converter bolhas por segundo de CO2 em mL por hora?

Multiplique as bolhas por segundo pelo volume de cada bolha em mL e por 3600. Com 1,50 bolha por segundo de 0,050 mL, são 270 mL por hora.

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