Ποια είναι η μάζα στους 20 βαθμούς Κελσίου πέντε λίτρων αέρα;
1. Ιδανικός νόμος αερίου
Ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο είναι μια καλή προσέγγιση για τη συμπεριφορά του αέρα σε τυπικές συνθήκες:
* pv =nrt
Οπου:
* P =πίεση (σε pascals)
* V =όγκος (σε κυβικά μέτρα)
* n =αριθμός κροταλιών
* R =Ιδανική σταθερά αερίου (8.314 J/mol · k)
* T =θερμοκρασία (στο Kelvin)
2. Μετατροπή μονάδων
* Όγκος: 5 λίτρα =0,005 κυβικά μέτρα
* Θερμοκρασία: 20 βαθμοί Κελσίου =293.15 Kelvin (προσθέστε 273.15 για μετατροπή από τον Κελσίου σε Kelvin)
* Πίεση: Πρέπει να υποθέσουμε μια τυπική πίεση. Ας χρησιμοποιήσουμε 1 ατμόσφαιρα, η οποία είναι περίπου 101325 Pascals.
3. Λύστε για moles (n)
* n =(PV) / (RT)
* n =(101325 PA * 0.005 m³) / (8.314 j / mol · k * 293.15 k)
* n ≈ 0,21 moles
4. Υπολογίστε τη μάζα
* Μοριακή μάζα αέρα: Η μέση μοριακή μάζα ξηρού αέρα είναι περίπου 28,97 g/mol.
* mass =n * molar mass
* Μάζα ≈ 0,21 mol * 28,97 g/mol
* μάζα ≈ 6.1 g
Επομένως, η μάζα των 5 λίτρων αέρα στους 20 βαθμούς Κελσίου και 1 ατμόσφαιρα πίεσης είναι περίπου 6,1 γραμμάρια.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Αυτός ο υπολογισμός είναι μια προσέγγιση. Η σύνθεση του αέρα μπορεί να ποικίλει ελαφρώς ανάλογα με τη θέση και την υγρασία.
* Ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο λειτουργεί καλά για τον αέρα σε τυπικές συνθήκες (θερμοκρασία και πίεση δωματίου), αλλά μπορεί να είναι λιγότερο ακριβής σε ακραίες θερμοκρασίες ή πιέσεις.
