Tiheys on massa tilavuusyksikköä kohti. A: n tiheyden löytäminen kaasu on sama kuin tiheys of a vankka tai neste. Sinun on tiedettävä kaasun massa ja tilavuus. Kaasujen hankala osa on, että sinulle annetaan usein paineita ja lämpötiloja ilman mainintaa tilavuudesta. Sinun on selvitettävä se muista tiedoista.
Tämä esimerkki ongelma näyttää kuinka laskea kaasun tiheys annettaessa kaasutyyppi, paine ja lämpötila.
Kysymys: Mikä on tiheys happi kaasua lämpötilassa 5 atm ja 27 ° C?
Ensin kirjoitetaan ylös mitä tiedämme:
Kaasu on happikaasua tai O: ta2.
Paine on 5 atm
Lämpötila on 27 ° C
Aloitetaan ideaalisen kaasulain kaavalla.
PV = nRT
missä
P = paine
V = tilavuus
n = kaasumoolien lukumäärä
R = kaasuvakio (0,0821 L · atm / mol · K)
T = absoluuttinen lämpötila
Jos ratkaisemme tilavuuden yhtälön, saadaan:
V = (nRT) / P
Tiedämme kaiken, mitä tarvitsemme tilavuuden löytämiseksi nyt, paitsi kaasumoolien lukumäärä. Löydä tämä muista moolimäärä ja massa.
n = m / MM
missä
n = kaasumoolien lukumäärä
m = kaasun massa
MM = kaasun molekyylimassa
Tämä on hyödyllistä, koska meidän piti löytää massa ja tiedämme happikaasun molekyylimassan. Jos korvaamme n ensimmäisessä yhtälössä, saadaan:
V = (mRT) / (MMP)
Jaa molemmat puolet m: llä:
V / m = (RT) / (MMP)
Mutta tiheys on m / V, joten käännä yhtälö yli saadaksesi:
m / V = (MMP) / (RT) = tiheys kaasusta.
Nyt meidän on lisättävä tunnetut arvot.
Happikaasun tai O: n MM2 on 16 + 16 = 32 grammaa / mooli
P = 5 atm
T = 27 ° C, mutta tarvitsemme absoluuttista lämpötilaa.
TK = TC + 273
T = 27 + 273 = 300 K
m / V = (32 g / mol · 5 atm) / (0,0821 L · atm / mol · K · 300 K)
m / V = 160 / 24,63 g / l
m / V = 6,5 g / l
Vastaus: Happikaasun tiheys on 6,5 g / l.