כיצד לחשב את צפיפות הגז

אם מסה מולקולרית ידוע על גז, ניתן לתפעל את חוק הגז האידיאלי כדי למצוא את צפיפות הגז. זה רק עניין של חיבור המשתנים הנכונים וביצוע מספר חישובים.

טעימות עיקריות: כיצד לחשב את צפיפות הגז

מהי הצפיפות של גז עם מסה מולארית 100 גרם / מול ב 0.5 אטמוספרה ו 27 מעלות צלזיוס?

לפני שתתחיל, זכור את מה שאתה מחפש כתשובה מבחינת יחידות. צפיפות מוגדר כמסה ליחידת נפח, אשר יכולה להתבטא במונחים של גרם לליטר או גרם למיליליטר. יתכן שתצטרך עשה המרות יחידה. שמור על המשמר אחר אי התאמות ביחידות כשאתה מחבר ערכים למשוואות.

ראשית, התחל עם חוק הגז האידיאלי:

PV = nRT

כאשר P = לחץ, V = נפח, n = מספר שומות גז, R = קבוע גז = 0.0821 ל · אטם / מול · K, ו- T = טמפרטורה מוחלטת (בקלווין).

בחן את יחידות ה- R בזהירות. זה המקום בו אנשים רבים מסתבכים. תקבל תשובה לא נכונה אם אתה נכנס לטמפרטורה בסלסיוס או לחץ בפסקלים וכו '. השתמש תמיד באטמוספרה לצורך לחץ, ליטר לנפח, וקלווין לטמפרטורה.

כדי למצוא את צפיפות הגז, עליכם לדעת את מסת הגז והנפח. ראשית, מצא את הכרך. להלן משוואת חוק הגז האידיאלית שתוכננה לפתרון עבור V:

V = nRT / P

לאחר שמצאת את הנפח, עליך למצוא את המסה. מספר השומות הוא המקום להתחיל בו. מספר ה שומות היא המסה (מ ') של הגז המחולקת במסה המולקולרית שלו (MM):

n = m / MM

החלף ערך מסה זה למשוואת הנפח במקום n:

V = mRT / MM · P

צפיפות (ρ) היא מסה לנפח. חלק את שני הצדדים על ידי m:

V / m = RT / MM · P

ואז הפוך את המשוואה:

m / V = ​​MM · P / RT
ρ = MM · P / RT

עכשיו יש לך מחדש את חוק הגז האידיאלי בצורה שתוכל להשתמש בהם עם המידע שנמסר לך. כדי למצוא את צפיפות הגז, פשוט חבר את הערכים של המשתנים הידועים. זכור להשתמש בטמפרטורה מוחלטת עבור T:

27 מעלות צלזיוס + 273 = 300 קלווין
ρ = (100 גרם / מול) (0.5 אטם) / (0.0821 ליטר · כספומט / מול · K) (300 K) ρ = 2.03 גרם / ליטר

צפיפות הגז היא 2.03 גר '/ ל' ב 0.5 אטמוספרה ו 27 מעלות צלזיוס.

חוק הגז האידיאלי נכתב לגזים אידיאליים או מושלמים. אתה יכול להשתמש בערכים עבור גזים אמיתיים כל עוד הם מתנהגים כמו גזים אידיאליים. כדי להשתמש בנוסחה לגז אמיתי, עליו להיות בלחץ נמוך ובטמפרטורה נמוכה. עלייה בלחץ או בטמפרטורה מעלה את האנרגיה הקינטית של הגז ומאלצת את המולקולות לתקשר. בעוד שחוק הגז האידיאלי עדיין יכול להציע קירוב בתנאים אלה, הוא הופך פחות מדויק כאשר מולקולות קרובות זו לזו ומתרגשות.