Ποια είναι η πυκνότητα του μεθανίου σε πίεση 2 atm 27 βαθμών Centigrade;

Δείτε πώς μπορείτε να υπολογίσετε την πυκνότητα του μεθανίου (CH₄) σε πίεση 2 atm και 27 ° C:

1. Μετατροπή μονάδων

* Θερμοκρασία: Μετατροπή Κελσίου σε Kelvin:27 ° C + 273.15 =300.15 k

* Πίεση: Αφήστε την πίεση στο ATM για τώρα.

2. Χρησιμοποιήστε τον ιδανικό νόμο περί αερίου

Ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο είναι μια καλή προσέγγιση για τη συμπεριφορά του μεθανίου υπό αυτές τις συνθήκες:

PV =NRT

Οπου:

* P =πίεση (ATM)

* V =όγκος (L)

* n =αριθμός κροταλιών

* R =Ιδανική σταθερά αερίου (0.0821 L · atm/mol · k)

* T =θερμοκρασία (k)

3. Αναδιατάξτε για πυκνότητα

Θέλουμε να βρούμε πυκνότητα (ρ), η οποία είναι μάζα (m) ανά όγκο μονάδας (V):

ρ =m/v

Μπορούμε να χειριστούμε τον ιδανικό νόμο για το φυσικό αέριο για να συμπεριλάβουμε την πυκνότητα:

* Βήμα 1: Επίλυση για n (moles):n =pv/rt

* Βήμα 2: Αναπληρωτής n =m/m (όπου m είναι η μοριακή μάζα του μεθανίου) στην εξίσωση:(m/m) =pv/rt

* Βήμα 3: Αναδιατάξτε για να λάβετε πυκνότητα (ρ =m / v):ρ =(pm) / (rt)

4. Υπολογίστε την πυκνότητα

* Μοριακή μάζα μεθανίου (ch₄): 12,01 g/mol (c) + 4 (1,01 g/mol) (h) =16,05 g/mol

* Συνδέστε τις τιμές: ρ =(2 atm * 16,05 g/mol)/(0,0821 L · atm/mol · K * 300,15 K)

* Υπολογίστε: ρ ≈ 1,30 g/l

Ως εκ τούτου, η πυκνότητα του μεθανίου σε 2 atm πίεση και 27 ° C είναι περίπου 1,30 g/l.