Ποια είναι η πυκνότητα του αζώτου στα 100 psi;

Δεν μπορείτε να καθορίσετε την πυκνότητα του αζώτου στα 100 psi χωρίς να γνωρίζετε τη θερμοκρασία .

Εδώ είναι γιατί:

* Η πυκνότητα είναι συνάρτηση τόσο της πίεσης όσο και της θερμοκρασίας. Όσο υψηλότερη είναι η πίεση, τόσο περισσότερα μόρια συσκευάζονται σε δεδομένο όγκο, αυξάνοντας την πυκνότητα. Παρομοίως, η υψηλότερη θερμοκρασία προκαλεί την ταχύτερη και την εξάπλωση των μορίων, μειώνοντας την πυκνότητα.

* Ο ιδανικός νόμος για το αέριο: Αυτός ο θεμελιώδης νόμος σχετίζεται με την πίεση (P), τον όγκο (v), τη θερμοκρασία (t) και τον αριθμό των γραμμομορίων (n) ενός αερίου μέσω της εξίσωσης:PV =NRT, όπου r είναι η ιδανική σταθερά αερίου.

* Η πυκνότητα (ρ) υπολογίζεται ως μάζα (m) ανά όγκο μονάδας (V): ρ =m/v.

Για να υπολογίσετε την πυκνότητα του αζώτου στα 100 psi, πρέπει να γνωρίζετε τη θερμοκρασία:

1. Μετατρέψτε την πίεση σε ατμόσφαιρες: 100 psi είναι περίπου 6,8 ατμόσφαιρες (1 atm =14,7 psi).

2. Χρησιμοποιήστε τον ιδανικό νόμο για το αέριο για να βρείτε τον μοριακό όγκο: Θα χρειαστεί να αναδιατάξετε την εξίσωση για επίλυση για V/N.

3. Υπολογίστε την πυκνότητα: Χρησιμοποιώντας τον μοριακό όγκο και τη μοριακή μάζα του αζώτου (28 g/mol), μπορείτε να υπολογίσετε την πυκνότητα.

Παράδειγμα:

Ας πούμε ότι η θερμοκρασία είναι 25 ° C (298 K):

1. Μετατρέψτε τη θερμοκρασία σε kelvin: T =25 ° C + 273.15 =298 Κ.

2. Υπολογίστε τον μοριακό όγκο: Χρησιμοποιώντας τον ιδανικό νόμο για το αέριο, V/N =RT/P =(0.0821 L⋅ATM/MOLΟ®) (298 K)/(6.8 atm) ≈ 3,6 L/mol.

3. Υπολογίστε την πυκνότητα: ρ =(28 g/mol)/(3,6 L/mol) ≈ 7,8 g/L.

Επομένως, η πυκνότητα του αζώτου στα 100 psi και 25 ° C είναι περίπου 7,8 g/l.