Hustota je hmotnost na jednotku objemu. Nalezení hustoty a plyn je to stejné jako nalezení hustota a pevný nebo kapalina. Musíte znát hmotnost a objem plynu. Choulostivou součástí plynů je to, že často dostáváte tlaky a teploty bez zmínky o objemu. Musíte to zjistit z ostatních informací.
Tento příklad problému Ukáže, jak vypočítat hustotu plynu při daném typu plynu, tlaku a teplotě.
Otázka: Jaká je hustota kyslík plyn při 5 atm a 27 ° C?
Nejprve si zapište, co víme:
Plyn je kyslík nebo O2.
Tlak je 5 atm
Teplota je 27 ° C
Začněme vzorcem zákona o ideálním plynu.
PV = nRT
kde
P = tlak
V = objem
n = počet molů plynu
R = plynová konstanta (0,0821 l · atm / mol · K)
T = absolutní teplota
Pokud vyřešíme rovnici objemu, dostaneme:
V = (nRT) / P
Víme vše, co nyní potřebujeme k nalezení objemu, s výjimkou počtu molů plynu. Chcete-li to najít, pamatujte vztah mezi počtem krtků a hmotností.
n = m / MM
kde
n = počet molů plynu
m = hmotnost plynu
MM = molekulová hmotnost plynu
To je užitečné, protože jsme potřebovali najít hmotu a známe molekulovou hmotnost kyslíkového plynu. Pokud nahradíme n v první rovnici, dostaneme:
V = (mRT) / (MMP)
Vydělte obě strany m:
V / m = (RT) / (MMP)
Hustota je m / V, takže převraťte rovnici a získejte:
m / V = (MMP) / (RT) = hustota plynu.
Nyní musíme vložit hodnoty, které známe.
MM kyslíkového plynu nebo O2 je 16 + 16 = 32 gramů / mol
P = 5 atm
T = 27 ° C, ale potřebujeme absolutní teplotu.
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
Odpovědět: Hustota kyslíkového plynu je 6,5 g / l.