Γιατί είναι δύσκολο να μετρηθεί τα αέρια;
1. Τα αέρια είναι συμπιεσμένα και επεκτάσιμα: Σε αντίθεση με τα υγρά και τα στερεά, τα αέρια δεν έχουν σταθερό όγκο. Μπορούν εύκολα να συμπιεστεί σε μικρότερους χώρους ή να επεκταθούν για να γεμίσουν μεγαλύτερα δοχεία. Αυτό καθιστά δύσκολο τον καθορισμό ενός συγκεκριμένου όγκου για τη μέτρηση.
2. Τα αέρια επηρεάζονται εύκολα από τη θερμοκρασία και την πίεση: Οι μεταβολές της θερμοκρασίας και της πίεσης επηρεάζουν σημαντικά τον όγκο ενός αερίου. Για ακριβή μέτρηση, πρέπει να ελέγξετε με ακρίβεια αυτές τις μεταβλητές.
3. Τα αέρια διαχέονται εύκολα: Τα αέρια έχουν την τάση να εξαπλώνονται και να αναμειγνύονται με άλλα αέρια, καθιστώντας δύσκολη την απομόνωση και τη μέτρηση ενός συγκεκριμένου αερίου.
4. Τα αέρια είναι αόρατα: Δεν μπορούμε να δούμε άμεσα αέρια, οπότε πρέπει να βασιζόμαστε σε έμμεσες μεθόδους μέτρησης. Αυτό συχνά περιλαμβάνει τη μέτρηση σχετικών ιδιοτήτων όπως η πίεση, η θερμοκρασία ή ο όγκος.
5. Ποικιλία μονάδων μέτρησης: Σε αντίθεση με τα στερεά και τα υγρά, υπάρχουν αρκετές διαφορετικές μονάδες που χρησιμοποιούνται συνήθως για τη μέτρηση των αερίων, όπως λίτρα, κυβικά μέτρα, κυβικά πόδια, moles και γραμμάρια. Αυτό μπορεί να δυσχεράνει τη σύγκριση των μετρήσεων από διαφορετικές πηγές.
6. Τα εργαλεία μέτρησης μπορούν να εξειδικευτούν: Απαιτούνται διαφορετικοί τύποι εργαλείων μέτρησης αερίου ανάλογα με το συγκεκριμένο αέριο, την πίεση και τη θερμοκρασία. Αυτό απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό και εμπειρογνωμοσύνη.
Εδώ είναι μια κατανομή του τρόπου με τον οποίο οι διαφορετικές ιδιότητες αερίου επηρεάζουν τη μέτρηση:
* Όγκος: Τα αέρια γεμίζουν ολόκληρο το δοχείο που καταλαμβάνουν, οπότε ο όγκος συχνά μετράται έμμεσα μέσω των αλλαγών πίεσης και θερμοκρασίας.
* μάζα: Ο προσδιορισμός της μάζας ενός αερίου απαιτεί τη γνώση της πυκνότητας και του όγκου του.
* Συγκέντρωση: Η μέτρηση της συγκέντρωσης ενός αερίου περιλαμβάνει τον προσδιορισμό της ποσότητας του αερίου που υπάρχει σε συγκεκριμένο όγκο αέρα ή άλλου μίγματος.
Παρά τις προκλήσεις αυτές, χρησιμοποιούνται αρκετές τεχνικές για τη μέτρηση των αερίων:
* μετρητές πίεσης: Μετρήστε την πίεση που ασκείται από ένα αέριο.
* Μέθοδοι μετατόπισης όγκου: Μετρήστε τον όγκο ενός αερίου παρατηρώντας πόσο μετατοπίζει έναν γνωστό όγκο υγρού.
* φασματομετρία μάζας: Προσδιορίζει και μετρά την αφθονία των διαφορετικών αερίων σε ένα μείγμα.
* Χρωματογραφία αερίου: Διαχωρίζει και ποσοτικοποιεί διαφορετικά αέρια σε ένα μείγμα.
Συνολικά, η μέτρηση των αερίων είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή στις μεταβλητές, τον εξειδικευμένο εξοπλισμό και μια βαθιά κατανόηση της συμπεριφοράς του φυσικού αερίου.
