Tæthed er masse pr. Enhedsvolumen. At finde massefylden af a gas er det samme som at finde massefylde af en solid eller væske. Du skal kende gasens masse og volumen. Den vanskelige del med gasser er, at du ofte får tryk og temperaturer uden at nævne volumen. Du skal finde ud af det fra de andre oplysninger.
Dette eksempel problem viser, hvordan man beregner en gasdensitet, når man får angivet typen gas, trykket og temperaturen.
Spørgsmål: Hvad er densiteten af ilt gas ved 5 atm og 27 ° C?
Lad os først skrive, hvad vi ved:
Gas er iltgas eller O2.
Trykket er 5 atm
Temperaturen er 27 ° C
Lad os starte med den ideelle gaslovformel.
PV = nRT
hvor
P = tryk
V = volumen
n = antal mol gas
R = gas konstant (0,0821 L · atm / mol · K)
T = absolut temperatur
Hvis vi løser ligningen for volumen, får vi:
V = (nRT) / P
Vi ved alt, hvad vi har brug for for at finde lydstyrken nu undtagen antallet af mol gas. For at finde dette, skal du huske forholdet mellem antal mol og masse.
n = m / MM
hvor
n = antal mol gas
m = gasmasse
MM = gasens molekylmasse
Dette er nyttigt, da vi havde brug for at finde massen, og vi kender den molekylære masse af iltgas. Hvis vi erstatter n i den første ligning, får vi:
V = (mRT) / (MMP)
Del begge sider med m:
V / m = (RT) / (MMP)
Men densitet er m / V, så vend ligningen over for at få:
m / V = (MMP) / (RT) = massefylde af gassen.
Nu skal vi indsætte de værdier, vi kender.
MM iltgas eller O2 er 16 + 16 = 32 gram / mol
P = 5 atm
T = 27 ° C, men vi har brug for absolut temperatur.
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
Svar: Oxygengasens densitet er 6,5 g / L.