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カーボントリビア

二酸化炭素の排出量でよくキログラムやトンが使われているんだけど、二酸化炭素の重さってなんなの??どれぐらいの体積があるか知っていますか?
CO2で1tの体積は、直径約10メートルの球の大きさです。日本人の1日のCO2排出量は、約25kgです。1lのペットボトルで、約13000本ものCO2を排出していることになります。

詳しい解説

理想気体の体積は、気体の種類にかかわらず、0℃、1気圧の標準状態で、約2.24×10¯²m³/モルです。
(22.4 ℓ/モル)
(モルは、0.012キログラム(12グラム)の炭素12の中に存在する原子の数と等しい構成要素を含む系の物質量です。)

1モルは、物質を構成する分子の分子量にgをつけた質量の物質量です。
二酸化炭素(CO₂)の分子量は44(炭素Cの原子量12+酸素Oの原子量16×2)ですので、二酸化炭素は44gが1モルで、44gの体積は2.24×10¯²m³となります。

例えば、1トンのCO₂の体積は、1トン=106gなので、(1×106/44)×2.24×10¯² ≒5.1×10²
すなわち、5.1×10²m³となります。

これを球の大きさで表現したい場合には、球の体積は半径をrとすると、4/3×πr³ ですので、計算により求めることができます。1トンのCO₂は、半径が約4.95mの球に相当します。

なお、温度が変化した場合には、体積は絶対温度[K]に比例します(シャルルの法則)。
絶対温度と摂氏で表す温度との関係は、0[K]=−273[℃]、273[K]=0[℃]です。
したがって、例えば、20℃、1気圧の時の1トンのCO₂は、(273+20)/273×5.1×10² ≒ 5.5×10² となります。

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