¿Qué pasaría si el helio se convirtiera en el gas más frecuente en la atmósfera?

Answer 1

Jejeje

Tomaré una suposición.

Porcentajes de intercambio de nitrógeno y helio: primero, el helio es un gas más ligero. Se elevará (algunos se filtrarán al espacio) y cambiará el tamaño de la atmósfera y la presión caerá. Aunque tendremos suficiente oxígeno para respirar, nuestras voces sonarán chirriantes. (Dios mío, no puedo imaginar que la gente escuche la nueva canción de Justin Beiber en este caso. Todos mueren ™). La presión puede no afectar nuestra respiración, pero puede afectar nuestra comunicación. Los automóviles que aceleran no suenan bien (sonido más lento) Hennessy Venom GT puede romper la barrera del sonido a nivel del suelo debido a una menor resistencia al aire.

Todos esos pueden ser sobrevivibles. Pero no esto: ciclo de nitrógeno. No habrá suficiente nitrógeno para mantener el ciclo del nitrógeno, las plantas morirán y los humanos no tendrán comida ni oxígeno para respirar. (Aunque esto puede ser lento, seguramente sucederá a largo plazo).

Otra cosa. A medida que el helio se escapa al espacio, el oxígeno se volvería más abundante, dando a cada elemento inflamable suficiente oxígeno para quemar.

Por lo tanto, contradictorio con Dave Consiglio Everyone Dies ™.

El helio es más que el nitrógeno en porcentaje, pero el volumen de nitrógeno sigue siendo el mismo.

Hmmmmm … El ciclo del nitrógeno puede ir bien, queda una voz chirriante (Justin Biber. ED ™), el helio se escapa lentamente al espacio recuperando el equilibrio seguro, aunque lleva mucho tiempo.

Nadie muere ™

Answer 2

EDITAR: el Sr. Consiglio ha editado muy amablemente su respuesta, por lo que esta respuesta ya no es necesaria. Siéntase libre de omitirlo si lo desea.

Como estudiante de biología, y con el debido respeto a Dave Consiglio, no estoy de acuerdo. Agregar 8 moléculas de helio por 10 moléculas de aire a la atmósfera no termina en Everyone Dies ™.

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Esto es ciertamente algo contra-intuitivo, así que para ver por qué tenemos que usar un poco nuestra imaginación. Considere una caja llena de aire.

No puedes verlos, pero esta caja está llena de moléculas individuales de aire. Las moléculas de aire son un grupo energético, por lo que suponiendo que a temperatura ambiente zumban alrededor del interior de la caja a unos cientos de kilómetros por hora en todas las direcciones. A medida que se mueven, chocan entre sí y rebotan entre sí.

Este aire es 80% de nitrógeno, 20% de oxígeno y contiene cantidades insignificantes (para nuestro propósito) de dióxido de carbono, vapor de agua y otros gases variados.

Ahora a esta caja agregamos 8 moléculas de helio por 10 moléculas de aire total.

La caja se llena un poco más, pero tenga en cuenta: la cantidad de oxígeno por unidad de volumen no cambia. Es decir, si la concentración de aire era X moléculas por metro cúbico, agregar helio a la mezcla no cambia la concentración de oxígeno.

Esta caja son sus pulmones, inflados con aire después de una respiración profunda. Sus pulmones están equipados para inhalar un volumen fijo de aire por inhalación. El oxígeno en el aire inhalado es absorbido por difusión , que depende de la concentración (es decir, cantidad por unidad de volumen) de oxígeno en el aire, no de la proporción (es decir, el número de moléculas de oxígeno por 100 moléculas). Lanzar algunas moléculas de helio adicionales no cambia ese hecho.

Para los científicos que aún no están convencidos:

La mayoría de los fisiólogos estarían familiarizados con este gráfico. La hemoglobina es la proteína en los glóbulos rojos que les permite transportar oxígeno alrededor del cuerpo, por lo que el eje vertical aquí es una medida de la absorción de oxígeno por la sangre en los pulmones . Observe cómo depende solo de la presión parcial, que es una forma elegante de decir “concentración” de sustancias gaseosas. (La pendiente ascendente significa que una mayor concentración de oxígeno en el aire significa una mayor absorción de oxígeno por parte de la sangre, que es lo que esperaríamos).

Entonces, no, contrario a lo que nuestra intuición nos diría, agregar helio a la atmósfera no interfiere en absoluto con nuestra respiración.

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De acuerdo, entonces lo hemos sacado del camino. Si no es un escenario Everyone Dies ™, ¿qué sucede realmente?

1. La presión total del aire aumenta en aproximadamente un 80%. La presión del aire a una temperatura y volumen determinados depende solo del número absoluto de moléculas de aire que zumban alrededor del aire. Agregar helio al aire aumenta la presión del aire en aproximadamente un 80%. Sin embargo, esto está dentro del rango de supervivencia humana, por lo que aún no es un Everyone Dies ™.
2. Tu voz sonaría bastante aguda.
3. Este efecto se desvanece gradualmente en los próximos minutos (era demasiado vago para calcular esto, así que estoy usando el número de Dave Consiglio). Las moléculas de helio son muy ligeras, por lo que se mueven a través del aire mucho más rápido que su molécula de aire promedio, y exceden la velocidad de escape de la tierra.

1. Por cierto, los gases más pesados ​​como el oxígeno no pueden moverse tan rápido, por lo que están atrapados en la atmósfera. Esta es también la razón por la cual la Tierra tiene muy poco gas de hidrógeno y helio: su gravedad no es lo suficientemente fuerte como para retenerlos, y todo el hidrógeno y el helio escaparon mientras la Tierra todavía se estaba formando. Planetas más grandes como Júpiter y Saturno tenían suficiente gravedad para retener su hidrógeno y helio, y es por eso que consisten principalmente en esos dos gases.

En resumen, todo el mundo estaría hablando divertido durante unos minutos. Y entonces todo terminaría.

Everyone Lives ™.

Lo siento. 🙁

Answer 3

jejeje

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Todos no mueren

Si el helio fuera el gas más frecuente, eso lo haría más frecuente que el nitrógeno (el gas más frecuente). Eso implicaría agregar cantidades absolutamente enormes de helio a la atmósfera.

Ahora, usted podría decir: “Pero, el oxígeno todavía está allí … todavía podríamos respirar”.

Y estarías en lo cierto.

Como varios comentaristas señalaron correctamente, originalmente lo estropeé. La presión parcial de oxígeno no ha cambiado, y el helio es inerte, por lo que aparte de un tono más alto para nuestras voces, no habría mucha diferencia.

Puede haber otros problemas, sobre todo las tasas de transferencia de calor cambiarían. ¡Podríamos hacernos más fríos!

Además, el helio se filtraría al espacio y llevaría energía térmica.

Pero, dicho todo esto, estaba equivocado: este no es un evento que acabe con la humanidad.

Que decepcion.

Answer 4

¿Qué pasaría si el helio se convirtiera en el gas más frecuente en la atmósfera?

Hay tres formas en que esto podría suceder. Su pregunta no indica cuál es el caso.

1. Se podría agregar suficiente helio a la atmósfera para causar una situación en la que haya más helio que nitrógeno. Todos mueren, debido a la sobrepresión repentina, similar a la de arrojar un cartucho de dinamita en cada habitación de cada casa, y al lado de todos los que están parados afuera. Espere, no todos, personas en submarinos, en aviones y cámaras hiperbáricas y otros contenedores no conectados con la atmósfera estarían bien, si sus cámaras no fueran aplastadas. Reconstruir la civilización con los cientos de miles de sobrevivientes será difícil, pero supongo que no es una muerte absolutamente segura. Sin embargo, la gran mayoría de los animales también estarán muertos, por lo que estamos hablando de plantas y peces como las fuentes de alimentos en el futuro previsible.
2. El nitrógeno se cambia por helio. Todos mueren, porque el helio se escapa al espacio, siendo mucho más liviano que el nitrógeno, dejándonos con una atmósfera demasiado delgada para respirar (aunque con mucho oxígeno); más delgado y más frío que la cima del monte Everest. Las personas que estaban protegidas de esto por los mismos contenedores que en 1) arriba no duran tanto, ya que no tenemos tecnología de nivel “biodome 2” capaz de mantener cantidades significativas de alimentos en producción dentro de las cúpulas, y la presión y el calor afuera no van a regresar. 1) fue más sobrevivible.
3. Todos los demás gases se reducen en concentración hasta que el helio atmosférico existente se deja como el gas de mayor concentración. Todos mueren, por descompresión, y los sobrevivientes, en la misma situación que 1) y 2) anteriores, son tratados en un ambiente similar a Marte afuera, con mucha menos presión que en 2) mucho menos 1)

Para ser honesto, no estoy seguro de que 1) realmente matará a todos, porque no tengo una idea real de lo que hará aumentar la presión al agregar suficiente helio para concentrar el nitrógeno. Tampoco dijiste que sería instantáneo. Sospecho que si lo agrega lentamente y aumenta la presión gradualmente, todos sobreviviríamos bien. No duraría

Sin embargo, creo que de cualquier manera que lo mires, estamos hablando de la edad de hielo más importante, y más temprano que tarde, ya que todo ese helio deja a la atmósfera llevándose mucha energía térmica.

Creo que probablemente estoy entendiendo “edad de hielo mayor” con los casos 1) y 2), por cierto. Es una gran cantidad de helio que sale bastante rápido. ¿Estamos hablando de nevadas de dióxido de carbono? Buena posibilidad si no lo atrapamos con la sobrepresión o la atmósfera delgada, usted muere en el chasquido frío resultante para poner fin a todas las instantáneas frías.

Todos mueren (usado permiso pendiente)

Answer 5

Estoy agregando esta respuesta porque desafortunadamente, la respuesta revisada de Dave Consiglio y otras que señalan la conservación de la presión parcial pasa por alto la hidrostática, es decir, la fórmula barométrica.

Interpretaré la pregunta original sobre la siguiente premisa. La atmósfera de la Tierra conserva todo el oxígeno y el nitrógeno que tiene actualmente, y agrega suficiente helio para que la atmósfera nueva y mejorada contenga 50% de helio, 39.5% de nitrógeno y 10.5% de oxígeno. Entonces, ¿qué pasará realmente?

Varias personas han señalado que debido a que se retiene el oxígeno y el nitrógeno, la presión parcial se mantiene constante. Sin embargo, solo la masa de la columna de oxígeno y nitrógeno se mantiene constante, y he aquí por qué:

La presión de la superficie depende solo de la masa de la columna de todos los gases anteriores (Presión atmosférica – Wikipedia). Elegimos la misma cantidad (por mol) de helio que toda la atmósfera anterior, por lo que la masa del helio que estamos agregando es de 4 g / mol en comparación con 28.84 g / mol. es decir, un aumento en la masa de aire total del 13,9%. En comparación con nuestra presión superficial de 1013 hPa, la nueva presión superficial será de 1153 hPa.

Esto nos da una presión parcial de oxígeno para la nueva atmósfera de 121 hPa , en comparación con 213 hPa actualmente (multiplica la presión total por la concentración). Eso es solo la cantidad que encontramos actualmente en aproximadamente 5000 m ASL . AY. Si bien no todos pueden morir, dudo que todos sobrevivan a esto tampoco. ¿Entonces, cómo pasó esto?

La presión atmosférica de la Tierra disminuye con la altura, de acuerdo con la fórmula barométrica – Wikipedia. El rango de altura en el cual la presión se reduce por un factor de e se llama Altura de escala – Wikipedia, y es proporcional a la temperatura (absoluta), y inversamente proporcional a la aceleración de la gravedad (9.81 m / s ^ 2) y la masa molar.

En nuestra atmósfera, tenemos 79% de nitrógeno con una masa molar de 28 g / mol, y 21% de oxígeno, con 32 g / mol, lo que da una masa molar combinada de aire de 28.84 g / mol. En nuestra nueva atmósfera, tenemos 50% de helio a 4 g / mol, lo que nos da una masa molar combinada de solo 16.42 g / mol. Esto eleva nuestra altura de escala de los 8.5 km normales a 14.9 km. En efecto, aunque la cantidad y la masa de la nueva atmósfera es mayor que la actual, la presencia del helio hace que la atmósfera se extienda en un rango de altura mucho mayor y llegue mucho más lejos en el espacio.

Por lo tanto, no es un todo el mundo muere ™, pero definitivamente no es un todo el mundo vive.

Answer 6

Los gases ligeros como el hidrógeno y el helio escapan de la atmósfera. Actualmente, 90000 toneladas de estos gases escapan a la atmósfera todos los días, lo cual es una cantidad insignificante teniendo en cuenta el tamaño de la atmósfera. Si el nitrógeno se reemplaza por helio, un día escapará de la atmósfera disminuyendo drásticamente el aire atmosférico. Esto significa que habrá menos protección contra la radiación solar y todos los organismos en la superficie eventualmente morirán.

Answer 7

Acuéstate en el suelo y espera a que escape. La presión del aire ahora será algo menor, pero sobrevivirías, como lo haría la mayoría de los animales (las jirafas tendrían un momento difícil), y la mayoría de las plantas deberían estar bien. Estará bien. Extraño pero bien

Answer 8

En primer lugar, todos sonarían como Mickey Mouse.

En segundo lugar, ya no tendríamos mucho amoníaco, debido a que el nitrógeno disminuye.