Как найти плотность газа
Перейти к содержимому

Как найти плотность газа

  • автор:

Объем, масса, плотность, удельный объем

Меню

Объем газов V измеряют в кубических метрах (м 3 ). Вследствие того, что объем газов сильно изменяется при нагревании, охлаждении и сжатии, за его единицу принимают 1 м 3 газа при нормальных условиях (температура — 0°С, давление — 101,3 кПа). Для указанных условий определяют основные характеристики газов и выполняются теплотехнические расчеты. При учете расхода газов для коммерческого (финансового) расчета за единицу объема принимают 1 м 3 при стандартных условиях (температура — 20°С, давление — 101,3 кПа, влажность — 0%). Зависимость между объемом при нормальных и стандартных условиях:

Vo = V [273/(273 + t)][(Рб + Pи)/101,3] = 2,695V (Pабс/T); (2.7)
V20 = V0 (273 + 20)/273 = 1,073 V0, (2.8)

где V — объем газа, м 3 , измеренный при рабочих условиях; V0 — то же, м 3 , при нормальных условиях; V20 — то же, м3, при t = 20°С и Р = 101,3 кПа.

Любой газ способен неограниченно расширяться, поэтому знания только объема, занимаемого газом, недостаточно для определения его массы. Масса — мера вещества какого-либо тела (жидкости, газа) в состоянии покоя; скалярная величина, характеризующая инерционные и гравитационные свойства тела. Единица массы в СИ — килограмм (кг).

Таблица 2.2. Соотношение между единицами давления газа

Обозначение единиц

Объем, масса, плотность, удельный объем. Приведение к нормальным и стандартным условиям и пересчет

Единицей измерения объема газа является кубический метр (м³). Измеренный объем приводится к нормальным физическим условиям.

Нормальные физические условия: давление 101 325 Па, температура 273,16 К (0 °С).

Стандартные условия: давление 101 325 Па, температура 293,16 К (+20 °С).

В настоящее время эти обозначения выходят из употребления. Поэтому в дальнейшем следует указывать те условия, к которым относятся объемы и другие параметры газа. Если эти условия не указываются, то это значит, что параметры газа даны при 0 °С (273,16 °К) и 760 мм рт. ст. (1,033 кгс/см²). Иногда объем газа (особенно в иностранной литературе и нормах) при пользовании системой СИ приводится к 288,16 °К (+15 °С) и давлению 1 бар (105 Па).

Если известен объем газа при одних условиях, то пересчитать его в объемы при других условиях можно с помощью коэффициентов, приведенных следующей таблице.

Коэффициенты для пересчета объемов газа из одних условий в другие

Температура и даление газа 0 °С и 760 мм рт. ст. 15 °С и 760 мм рт. ст. 20 °С и 760 мм рт. ст. 15 °С (288,16 °К) и 1 бар
0 °С и 760 мм рт. ст. (норм. условия) 1 1,055 1,073 1,069
15 °С и 760 мм рт. ст. (в зар. литературе) 0,948 1 1,019 1,013
20 °С и 760 мм рт. ст. (ст. условия) 0,932 0,983 1 0,966
15 °С (288,16 °К) и 1 бар (СИ) 0,936 0,987 1,003 1

Для приведения объемов газа к 0 °С (273,16 °К) и 760 мм рт. ст. (1,033 кгс/см²), а также к 20 °С (293,16 °К) и 760 мм рт. ст. (1,033 кгс/см²) могут быть применены следующие формулы:

Формулы для приведения объемов газа к 0

где V0 °С и 760 мм рт. ст. — объем газа при 0 °С и 760 мм рт. ст., м³;
V20° С и 760 мм рт. ст. — объем газа при 20 °С и 760 мм рт. ст., м³;
VP — объем газа в рабочих условиях, м³;
р — абсолютное давление газа в рабочих условиях, мм рт. ст.;
Т — абсолютная температура газа в рабочих условиях, °К.

Пересчет объемов газа, приведенных к 0 °С и 760 мм рт. ст., а также к 20 °С и 760 мм рт. ст., в объемы при других (рабочих) условиях можно производить по формулам:

Формулы для пересчета объемов газа, приведенных к 0

Любой газ способен расширяться. Следовательно, знание объема, который занимает газ, недостаточно для определения его массы, так как в любом объеме, целиком заполненном газом, его масса может быть различной.

Масса — это мера вещества какого-либо тела (жидкости, газа) в состоянии покоя; скалярная величина, характеризующая инерционные и гравитационные свойства тела. Единицы массы в СИ — килограмм (кг).

Плотность, или масса единицы объема, обозначаемая буквой p, — это отношение массы тела m, кг, к его объему, V, м³:

или с учетом химической формулы газа:

где M — молекулярная масса,
VМ — молярный объем.

Единица плотности в СИ — килограмм на кубический метр (кг/м³).

Зная состав газовой смеси и плотность ее компонентов, определяем по правилу смешения среднюю плотность смеси:

Величину, обратную плотности, называют удельным, или массовым, объемом (ν) и измеряют в кубических метрах на килограмм (м³/кг).

Как правило, на практике, чтобы показать, на сколько 1 м³ газа легче или тяжелее 1 м³ воздуха, используют понятие относительная плотность d, которая представляет собой отношение плотности газа к плотности воздуха:

Как найти плотность газа

Относительной плотностью газа А по газу В, DB(A)

называют отношение массы определенного объема газа к массе такого же объема другого газа в одних и тех же условиях:

где D — это плотность одного газа по другому.

Атмосферный воздух представляет собой смесь газов. Для оценочных расчетов принимают, что воздух состоит из 80% по объему азота и 20% по объему кислорода. Средняя молярная масса воздуха равна 29 г/моль.

Вычислите плотность кислорода: а) по водороду; б) по воздуху.

Формула плотности газа

Вы можете ответить сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас уже есть аккаунт, войдите, чтобы ответить от своего имени.

Информация

Недавно просматривали 0 пользователей

  • Ни один зарегистрированный пользователь не просматривает эту страницу.

Популярные темы

Автор: Дмитрий1971
Создана 5 Января 2020

Автор: начинающи еметрологи
Создана 30 Января

Автор: Дмитрий1971
Создана 5 Января 2020

Автор: Тамбовский Волк
Создана в среду в 09:58

Автор: Евгения Туманова
Создана в понедельник в 10:17

Автор: Айрат Денисович
Создана 30 Января

Автор: начинающи еметрологи
Создана 30 Января

Автор: ЕЕвгений
Создана 8 Февраля

Автор: Дмитрий1971
Создана 5 Января 2020

Автор: berkut008
Создана 16 Января 2019

Автор: AtaVist
Создана 11 Августа 2017

Автор: larina 38
Создана 1 Декабря 2021

Автор: Metrolog-sever
Создана 2 Июля 2014

Автор: berkut008
Создана 16 Января 2019

Автор: Кира90
Создана 17 Марта 2023

Автор: AtaVist
Создана 11 Августа 2017

Автор: berkut008
Создана 16 Января 2019

Автор: Metrolog-sever
Создана 2 Июля 2014

Автор: efim
Создана 20 Ноября 2012

Автор: UNECE
Создана 8 Декабря 2016

  • Новости
  • Метрология
  • Стандартизация
  • Законодательство
  • Мероприятия
  • Наука и техника
  • Новости компаний
  • Другие новости

18+

© 2009 — 2024 Metrologu.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *