Tankis yra masė tūrio vienete. Suradus tankį a dujos yra tas pats, kas surasti tankis a kietas arba skystas. Jūs turite žinoti dujų masę ir tūrį. Sudėtinga dujų dalis yra ta, kad jums dažnai suteikiamas slėgis ir temperatūra, nenurodant tūrio. Jūs turite tai išsiaiškinti iš kitos informacijos.
Tai pavyzdinė problema parodys, kaip apskaičiuoti dujų tankį, atsižvelgiant į dujų tipą, slėgį ir temperatūrą.
Klausimas: Koks yra tankis deguonies dujos esant 5 atm ir 27 ° C temperatūrai?
Pirmiausia užrašykime tai, ką žinome:
Dujos yra deguonies dujos arba O2.
Slėgis yra 5 atm
Temperatūra yra 27 ° C
Pradėkime nuo idealaus dujų įstatymo formulės.
PV = nRT
kur
P = slėgis
V = tūris
n = dujų molių skaičius
R = dujų konstanta (0,0821 L · atm / mol · K)
T = absoliuti temperatūra
Jei išspręsime tūrio lygtį, gausime:
V = (nRT) / P
Mes žinome viską, ko reikia dabar, norint rasti tūrį, išskyrus dujų molių skaičių. Norėdami tai sužinoti, atsiminkite santykį tarp apgamų skaičiaus ir masės.
n = mėnuo / mėnuo
kur
n = dujų molių skaičius
m = dujų masė
MM = dujų molekulinė masė
Tai naudinga, nes mums reikėjo surasti masę ir žinoti deguonies dujų molekulinę masę. Jei pirmąją lygtį pakeisime n, gausime:
V = (mRT) / (MMP)
Padalinkite abi puses iš m:
V / m = (RT) / (MMP)
Bet tankis yra m / V, todėl perbraukite lygtį ir gaukite:
m / V = (MMP) / (RT) = tankis dujų.
Dabar turime įterpti mums žinomas vertybes.
MM deguonies arba O2 yra 16 + 16 = 32 gramai / mol
P = 5 atm
T = 27 ° C, bet mums reikia absoliučios temperatūros.
TK = TC + 273
T = 27 + 273 = 300 K
m / V = (32 g / mol · 5 atm) / (0,0821 L · atm / mol · K · 300 K)
m / V = 160 / 24,63 g / l
m / V = 6,5 g / l
Atsakymas: Deguonies dujų tankis yra 6,5 g / l.