كيفية حساب كثافة الغاز

إذا كان الكتلة الجزيئية من غاز معروف ، يمكن معالجة قانون الغاز المثالي للعثور على كثافة الغاز. إنها مجرد مسألة توصيل المتغيرات الصحيحة وإجراء بعض الحسابات.

الوجبات السريعة الرئيسية: كيفية حساب كثافة الغاز

ما هي كثافة الغاز مع الكتلة المولية 100 غم / مول عند 0.5 ضغط جوي و 27 درجة مئوية؟

قبل أن تبدأ ، ضع في اعتبارك ما تبحث عنه كإجابة من حيث الوحدات. كثافة يتم تعريفها على أنها الكتلة لكل وحدة حجم ، والتي يمكن التعبير عنها من حيث غرام لكل لتر أو غرام لكل ملليلتر. قد تحتاج إلى هل وحدة التحويلات. استمر في مراقبة حالات عدم تطابق الوحدة عند توصيل القيم بالمعادلات.

البداية الأولى مع قانون الغاز المثالي:

PV = nRT

حيث P = الضغط ، V = الحجم ، n = عدد مولات الغاز ، R = ثابت الغاز = 0.0821 لتر · atm / mol · K ، و T = درجة الحرارة المطلقة (في كلفن).

فحص وحدات R بعناية. هذا هو المكان الكثير من الناس في ورطة. ستحصل على إجابة غير صحيحة إذا أدخلت درجة حرارة مئوية أو ضغط في Pascals ، إلخ. استخدم دائمًا جوًا للضغط ، لترا للحجم ، وكلفن لدرجة الحرارة.

للعثور على كثافة الغاز ، تحتاج إلى معرفة كتلة الغاز والحجم. أولاً ، ابحث عن الحجم. فيما يلي المعادلة المثالية لقانون الغاز التي تمت إعادة ترتيبها لحل V:

V = nRT / P

بعد العثور على المجلد ، يجب أن تجد الكتلة. عدد الشامات هو المكان المناسب للبدء. عدد ال حيوانات الخلد هي الكتلة (م) من الغاز مقسومًا على كتلته الجزيئية (MM):

ن = م / مم

استبدل قيمة الكتلة هذه في معادلة الحجم بدلاً من n:

V = mRT / MM · P

الكثافة (ρ) هي الكتلة في الحجم. اقسم كلا الجانبين على م:

V / m = RT / MM · P

ثم قلب المعادلة:

m / V = ​​MM · P / RT
ρ = MM · P / RT

الآن لديك قانون الغاز المثالي المعاد كتابته في نموذج يمكنك استخدامه مع المعلومات التي قدمت لك. للعثور على كثافة الغاز ، ما عليك سوى إدخال قيم المتغيرات المعروفة. تذكر أن تستخدم درجة الحرارة المطلقة ل T:

27 درجة مئوية + 273 = 300 كلفن
ρ = (100 جم / مول) (0.5 atm) / (0.0821 لتر · أجهزة الصراف الآلي / مول · K) (300 K) ρ = 2.03 جم / لتر

تبلغ كثافة الغاز 2.03 جم / لتر عند 0.5 متر و 27 درجة مئوية.

قانون الغاز المثالي مكتوب للغازات المثالية أو المثالية. يمكنك استخدام القيم للغازات الحقيقية طالما أنها تعمل مثل الغازات المثالية. لاستخدام الصيغة للغاز حقيقي ، يجب أن يكون عند ضغط منخفض ودرجة حرارة منخفضة. زيادة الضغط أو درجة الحرارة ترفع الطاقة الحركية للغاز وتجبر الجزيئات على التفاعل. في حين أن قانون الغاز المثالي لا يزال بإمكانه تقديم تقريب في ظل هذه الظروف ، فإنه يصبح أقل دقة عندما تكون الجزيئات قريبة من بعضها البعض ومتحمسة.