Если молекулярная масса Из газа известен закон идеального газа, которым можно манипулировать, чтобы найти плотность газа. Это просто вопрос подключения правильных переменных и выполнения нескольких вычислений.
Ключевые выводы: как рассчитать плотность газа
- Плотность определяется как масса на единицу объема.
- Если вы знаете, сколько у вас газа и его объем, расчет прост. Обычно у вас есть только подразумеваемая информация, и вам нужно использовать закон идеального газа, чтобы найти недостающие фрагменты.
- Закон идеального газа равен PV = nRT, поэтому, если вы знаете достаточно значений, вы можете рассчитать объем (V) или количество молей (n). Иногда вам нужно преобразовать количество родинок в граммы.
- Закон идеального газа может быть использован для аппроксимации поведения реальных газов, но в результате всегда есть небольшая ошибка.
Как рассчитать плотность газа
Какова плотность газа с молярная масса 100 г / моль при 0,5 атм и 27 градусах Цельсия?
Прежде чем начать, имейте в виду, что вы ищете в качестве ответа с точки зрения единиц.
плотность определяется как масса на единицу объема, которая может быть выражена в граммах на литр или граммах на миллилитр. Вам может понадобиться сделать преобразование единиц. Следите за несоответствиями единиц измерения при включении значений в уравнения.Во-первых, начать с законом идеального газа:
PV = nRT
где P = давление, V = объем, n = количество молей газа, R = газовая постоянная = 0,0821 л · атм / моль · К, а Т = абсолютная температура (в кельвинах).
Изучите единицы R тщательно. Это где многие люди попадают в беду. Вы получите неправильный ответ, если введете температуру в градусах Цельсия или давление в паскалях и т. Д. Всегда используйте атмосферу для давления, литры для объема и Кельвина для температуры.
Чтобы найти плотность газа, вам нужно знать массу газа и объем. Сначала найдите громкость. Вот уравнение закона идеального газа, переставленное для решения для V:
V = NRT / P
После того как вы нашли объем, вы должны найти массу. Количество родинок - это место для начала. Номер моль масса (м) газа, деленная на его молекулярную массу (ММ):
п = м / мм
Подставим это значение массы в уравнение объема вместо n:
V = мРт / мм · P
Плотность (ρ) - масса на объем. Разделите обе стороны на m:
В / м = RT / MM · P
Затем переверните уравнение:
м / V = ММ · P / RT
ρ = MM · P / RT
Теперь у вас есть закон об идеальном газе, переписанный в форме, которую вы можете использовать с предоставленной вам информацией. Чтобы определить плотность газа, просто введите значения известных переменных. Не забудьте использовать абсолютную температуру для T:
27 градусов по Цельсию + 273 = 300 Кельвин
ρ = (100 г / моль) (0,5 атм) / (0,0821 л · атм / моль · K) (300 К) ρ = 2,03 г / л
Плотность газа составляет 2,03 г / л при 0,5 атм и 27 градусах Цельсия.
Как решить, есть ли у вас настоящий газ
Закон идеального газа написан для идеальных или идеальных газов. Вы можете использовать значения для реальных газов, если они действуют как идеальные газы. Чтобы использовать формулу для реального газа, он должен быть при низком давлении и низкой температуре. Повышение давления или температуры повышает кинетическую энергию газа и заставляет молекулы взаимодействовать. Хотя закон идеального газа все еще может предложить приближение в этих условиях, он становится менее точным, когда молекулы находятся близко друг к другу и возбуждены.