Gustoća se obično naziva takva fizička veličina koja određuje omjer mase predmeta, tvari ili tekućine prema volumenu koji zauzimaju u prostoru. Hajde da razgovaramo o tome šta je gustina, kako se gustina tela i materije razlikuje i kako (koristeći koju formulu) pronaći gustinu u fizici.

Vrste gustine

Treba pojasniti da se gustina može podijeliti u nekoliko tipova.

U zavisnosti od objekta koji se proučava:

• Gustina tijela - za homogena tijela - je direktan omjer mase tijela i njegove zapremine koja se nalazi u prostoru.
• Gustoća tvari je gustina tijela koja se sastoje od ove tvari. Gustina tvari je konstantna. Postoje posebne tabele u kojima je naznačena gustina različitih supstanci. Na primjer, gustoća aluminija je 2,7 * 103 kg / m 3. Poznavajući gustinu aluminijuma i masu tela koje je od njega napravljeno, možemo izračunati zapreminu ovog tela. Ili, znajući da se tijelo sastoji od aluminija i znajući zapreminu ovog tijela, lako možemo izračunati njegovu masu. Kako pronaći ove vrijednosti, razmotrit ćemo malo kasnije, kada izvedemo formulu za izračunavanje gustoće.
• Ako se tijelo sastoji od nekoliko tvari, tada je za određivanje njegove gustoće potrebno izračunati gustoću njegovih detalja za svaku tvar posebno. Ova gustina se naziva prosječna gustina tijela.

Ovisno o poroznosti tvari od koje se tijelo sastoji:

• Prava gustoća je gustoća koja se izračunava bez uzimanja u obzir praznina u tijelu.
• Specifična težina - ili prividna gustina - je ona koja se izračunava uzimajući u obzir praznine tijela koje se sastoji od porozne ili lomljive tvari.

Kako onda pronaći gustinu?

Formula gustine

Formula koja pomaže u pronalaženju gustine tijela je sljedeća:

• p = m / V, gdje je p gustina supstance, m je masa tijela, V je zapremina tijela u prostoru.

Ako izračunamo gustinu određenog plina, formula će izgledati ovako:

• p = M / V m p je gustina plina, M je molarna masa plina, V m je molarni volumen, koji u normalnim uvjetima iznosi 22,4 l / mol.

Primjer: masa tvari je 15 kg, zauzima 5 litara. Kolika je gustina materije?

Rješenje: Zamijenite vrijednosti u formulu

• p = 15 / 5 = 3 (kg/l)

Odgovor: gustina supstance je 3 kg / l

Jedinice gustine

Pored znanja o pronalaženju gustine tijela i tvari, potrebno je znati i jedinice mjerenja gustine.

• Za čvrste materije - kg / m 3, g / cm 3
• Za tečnosti - 1 g / l ili 10 3 kg / m 3
• Za plinove - 1 g / l ili 10 3 kg / m 3

Više o jedinicama gustoće možete pročitati u našem članku.

Kako pronaći gustinu kod kuće

Da biste kod kuće pronašli gustinu tijela ili tvari, trebat će vam:

1. Vage;
2. centimetar ako je tijelo čvrsto;
3. Posuda, ako želite da izmerite gustinu tečnosti.

Da biste kod kuće pronašli gustinu tijela, potrebno je izmjeriti njegovu zapreminu centimetrom ili posudom, a zatim staviti tijelo na vagu. Ako mjerite gustinu tečnosti, ne zaboravite da oduzmete masu posude u koju ste sipali tečnost pre izračunavanja. Mnogo je teže izračunati gustoću plinova kod kuće, preporučujemo korištenje gotovih tablica u kojima su već naznačene gustoće različitih plinova.

ρ = m (plin) / V (plin)

D po Y (X) \u003d M (X) / M (Y)

dakle:
D vazduhom. = M (gas X) / 29

Dinamička i kinematička viskoznost gasa.

Viskoznost gasova (fenomen unutrašnjeg trenja) je pojava sila trenja između slojeva gasa koji se kreću u odnosu jedan prema drugom paralelno i različitim brzinama.
Interakcija dva sloja gasa se smatra procesom tokom kojeg se impuls prenosi sa jednog sloja na drugi.
Sila trenja po jedinici površine između dva sloja gasa, jednaka impulsu koji se prenosi u sekundi od sloja do sloja kroz jediničnu površinu, određena je kao Newtonov zakon:

Gradijent brzine u smjeru okomitom na smjer kretanja slojeva plina.
Znak minus označava da se zamah prenosi u smjeru opadajuće brzine.
- dinamički viskozitet.
, gdje
je gustina gasa,
- aritmetička prosječna brzina molekula,
je srednji slobodni put molekula.

Kinematički koeficijent viskoznosti.

Kritični parametri gasa: Tcr, Rcr.

Kritična temperatura je temperatura iznad koje, pri bilo kom pritisku, gas ne može da pređe u tečno stanje. Pritisak potreban da se gas ukapljuje na kritičnoj temperaturi naziva se kritični pritisak. Zadati parametri gasa. Dati parametri su bezdimenzionalne veličine koje pokazuju koliko su puta stvarni parametri stanja gasa (pritisak, temperatura, gustina, specifična zapremina) veći ili manji od kritičnih:

Proizvodnja u bušotini i podzemno skladištenje plina.

Gustina gasa: apsolutna i relativna.

Gustina gasa je jedna od njegovih najvažnijih karakteristika. Govoreći o gustini gasa, obično se misli na njegovu gustinu u normalnim uslovima (tj. pri temperaturi i pritisku). Pored toga, često se koristi relativna gustina gasa, pod kojom se podrazumeva odnos gustine datog gasa i gustine vazduha pod istim uslovima. Lako je uočiti da relativna gustina gasa ne zavisi od uslova u kojima se nalazi, jer se, prema zakonima gasovitog stanja, zapremine svih gasova menjaju sa promenama pritiska i temperature u istom način.

Apsolutna gustina gasa je masa 1 litra gasa u normalnim uslovima. Obično se za plinove mjeri u g/l.

ρ = m (plin) / V (plin)

Ako uzmemo 1 mol gasa, onda:

a molarna masa gasa se može naći množenjem gustine sa molarnom zapreminom.

Relativna gustina D je vrijednost koja pokazuje koliko je puta plin X teži od plina Y. Izračunava se kao omjer molarnih masa plinova X i Y:

D po Y (X) \u003d M (X) / M (Y)

Često se za proračune koriste relativne gustine gasova za vodonik i za vazduh.

Relativna gustina gasa X za vodonik:

D prema H2 = M (gas X) / M (H2) = M (gas X) / 2

Vazduh je mešavina gasova, pa se za njega može izračunati samo prosečna molarna masa.

Njegova vrijednost se uzima kao 29 g/mol (na osnovu približnog prosječnog sastava).
dakle:
D vazduhom. = M (gas X) / 29

Gustoća gasa B (pw, g/l) se određuje vaganjem (mv) male staklene tikvice poznate zapremine sa gasom (slika 274, a) ili gasnog piknometra (vidi sliku 77), koristeći formulu

gdje je V zapremina konusa (5 - 20 ml) ili piknometra.

Konus se vaga dva puta: prvo se evakuiše, a zatim se puni gasom koji se ispituje. Razlikom vrednosti 2 dobijene mase saznaje se masa gasa mv, g. Prilikom punjenja konusa gasom, meri se njegov pritisak, a pri vaganju temperatura okoline koja se uzima kao temperatura gasa u konusu. Pronađene vrijednosti p i T gasa omogućavaju izračunavanje gustine gasa u normalnim uslovima (0 °C; oko 0,1 MPa).

Da bi se smanjila korekcija za gubitak mase stošca sa gasom u vazduhu kada se vaga kao posuda, zapečaćeni konus potpuno iste zapremine stavlja se na drugi krak grede za ravnotežu.

Rice. 274. Uređaji za određivanje gustine gasa: konus (a) i tečnost (b) i živina (c) efuziometri

Površina ovog konusa se svaki put tretira (očisti) na potpuno isti način kao i ona izvagana gasom.

Tokom procesa evakuacije, konus se lagano zagreva, ostavljajući ga povezanim sa vakuum sistemom nekoliko sati, jer je preostali vazduh i vlagu teško ukloniti. Evakuirani konus može promijeniti volumen zbog kompresije zidova pod atmosferskim pritiskom. Greška u određivanju gustine lakih gasova iz takve kompresije može dostići 1%. U nekim slučajevima se za gas određuje i relativna gustina dv, tj. odnos gustine datog gasa p i gustine drugog gasa, izabranog kao standardnog p0, uzetog pri istoj temperaturi i pritisku:

gdje su Mv i Mo molarne mase ispitivanog plina B i standarda, na primjer, zraka ili vodonika, g/mol.

Za vodonik M0 = 2,016 g/mol, dakle

Iz ovog omjera možete odrediti molarnu masu plina, ako je uzmemo kao idealnu.

Brza metoda za određivanje gustine gasa je merenje trajanja njegovog oticanja iz malog otvora pod pritiskom, koji je proporcionalan brzini izlaza.

gdje je τv i τo ~ vrijeme istjecanja plina B i zraka, respektivno.

Merenje gustine gasa ovom metodom vrši se pomoću trake efuziometra (slika 274.6) - širokog cilindra b visine oko 400 mm, unutar kojeg se nalazi posuda 5 sa postoljem 7 opremljena otvorima za ulaz i izlaz tečnosti. Posuda 5 ima dve oznake M1 i M2 za očitavanje zapremine gasa čije se vreme posmatra. Ventil 3 služi za dovod gasa, a ventil 2 - za ispuštanje kroz kapilaru 1. Termometar 4 kontroliše temperaturu gasa.

Određivanje gustine gasa brzinom njegovog isteka vrši se na sledeći način. Cilindar b je napunjen tečnošću, u kojoj je gas skoro nerastvorljiv, tako da je i ta posuda 5 napunjena iznad oznake M2. Zatim se kroz slavinu 3 tečnost istiskuje iz posude 5 ispitivanim gasom ispod oznake M1, a sva tečnost treba da ostane u cilindru. Nakon toga, zatvorite slavinu 3, otvorite slavinu 2 i pustite višak gasa da izađe kroz kapilaru 1. Čim tečnost dostigne oznaku M1, pokrenite štopericu. Tečnost, istiskujući gas, postepeno raste do oznake M2. U trenutku kada meniskus tečnosti dodirne oznaku M2, štoperica se isključuje. Eksperiment se ponavlja 2-3 puta. Slične operacije se izvode sa zrakom, temeljno ispirući njime posudu 5 od ostataka ispitnog plina. Različita zapažanja o trajanju odliva gasa ne bi trebalo da se razlikuju za više od 0,2 - 0,3 s.

Ako je za ispitivani gas nemoguće odabrati tečnost u kojoj bi bio slabo rastvorljiv, koristi se merač živinog izliva (Sl. 274, c). Sastoji se od staklene posude 4 sa trokrakom 1 i prenaponske posude 5 napunjene živom. Posuda 4 nalazi se u staklenoj posudi 3, koja radi kao termostat. Plin se uvodi u posudu 4 kroz slavinu 1, istiskujući živu ispod oznake M1. Ispitni gas ili vazduh se ispušta kroz kapilaru 2, podižući posudu za nivelaciju 5. Osetljiviji uređaji za određivanje gustine gasova su Hidrometar Stock gasa (Sl. 275, a) i gasna vaga

Stock Alfred (1876-1946) - njemački neorganski hemičar i analitičar.

U Stock hidrometru, jedan kraj kvarcne cijevi se naduva u kuglicu tankog zida 1 prečnika 30 - 35 mm, napunjenu zrakom, a drugi se uvuče u dlaku 7. Mala željezna šipka 3 je čvrsto stisnut unutar cijevi.

Rice. 275. Hidrometar štapa (a) i dijagram instalacije (b)

Vrh reza s loptom leži na kvarcnom ili ahatnom nosaču. Cev sa kuglom se stavlja u kvarcnu posudu 5 sa uglačanim okruglim čepom. Izvan posude je solenoid 6 sa gvozdenim jezgrom. Uz pomoć struje različite jačine koja teče kroz solenoid, položaj klackalice se poravnava sa loptom tako da kosa 7 pokazuje tačno na nulti indikator 8. Položaj kose se posmatra pomoću teleskopa ili mikroskopa. .

Hidrometar je zavaren na cijev 2 kako bi se eliminisale sve vibracije.

Kugla i cijev su u ravnoteži za datu gustinu okolnog gasa. Ako se u posudi 5 jedan plin zamijeni drugim pri konstantnom pritisku, tada će se ravnoteža poremetiti zbog promjene gustine gasa. Da biste ga obnovili, potrebno je ili povući šipku 3 elektromagnetom 6 prema dolje kada se gustoća plina smanji, ili pustiti da se podigne prema gore kada se gustina poveća. Jačina struje koja teče kroz solenoid, kada se postigne ravnoteža, direktno je proporcionalna promjeni gustine.

Instrument je kalibrisan za gasove poznate gustine. Preciznost štapnog hidrometra je 0,01 - 0,1%, osjetljivost je oko DO "7 g, opseg mjerenja je od 0 do 4 g/l.

Instalacija sa štapnim hidrometrom. Hidrometar stabljike / (Sl.-275.6) je pričvršćen za vakuum sistem tako da visi na cijevi 2 kao na oprugi. Koljeno 3 cijevi 2 je uronjeno u Dewar posudu 4 sa rashladnom smjesom koja omogućava održavanje temperature ne više od -80 o C za kondenzaciju živine pare, ako se difuzionom živinom pumpom stvara vakuum u hidrometru. Ventil 5 povezuje hidrometar sa tikvicom koja sadrži gas koji se istražuje. Zamka štiti difuzijsku pumpu od izlaganja ispitnom gasu, a učvršćenje 7 služi za fino podešavanje pritiska. Ceo sistem je preko cevi povezan sa difuzionom pumpom.

Zapremina gasa se meri pomoću kalibriranih gasnih beretki (vidi sliku 84) sa termostatski kontrolisanim vodenim plaštom. Kako bi se izbjegle korekcije za kapilarne pojave, birete za plin 3 i kompenzaciju 5 su odabrane istog prečnika i postavljene jedna pored druge u termostatski kontrolirani omotač 4 (Sl. 276). Kao zaštitne tečnosti koriste se živa, glicerin i druge tekućine koje slabo otapaju ispitivani plin.

Rukujte ovim uređajem na sljedeći način. Prvo napunite birete tečnošću do nivoa iznad slavine 2, podižući posudu b. Zatim se gasna bireta spaja na izvor gasa i uvodi, spuštajući posudu b, nakon čega se ventil 2 zatvara. Za izjednačavanje pritiska gasa u bireti 3 sa atmosferskim pritiskom, posuda b se približava bireti i postavlja na takvu visinu da su živini menisci u bireti za kompenzaciju 5 i gas 3 u istom nivou. Pošto kompenzaciona bireta komunicira sa atmosferom (gornji joj je kraj otvoren), sa ovim položajem meniskusa pritisak gasa u gasnoj bireti će biti jednak atmosferskom pritisku.

Istovremeno, atmosferski pritisak se meri barometrom, a temperatura vode u omotaču 4 termometrom 7.

Pronađena zapremina gasa se dovodi u normalne uslove (0°C; 0,1 MPa) koristeći jednadžbu za idealni gas:

V0 i V su zapremina (l) gasa svedena na normalne uslove i izmerena zapremina gasa na temperaturi t (°C), respektivno; p - atmosferski pritisak u trenutku merenja zapremine gasa, torr.

Ako plin sadrži vodenu paru ili je bio prije mjerenja zapremine u posudi iznad vode ili vodenog rastvora, tada se njegov volumen dovodi u normalne uslove, uzimajući u obzir pritisak vodene pare p1 na temperaturi eksperimenta (vidi tabelu 37) :

Jednačine se primjenjuju ako je atmosferski tlak pri mjerenju zapremine gasa bio relativno blizu 760 Torr. Pritisak stvarnog gasa je uvek manji od pritiska idealnog gasa zbog interakcije molekula. Stoga se u pronađenu vrijednost zapremine gasa uvodi korekcija za nesavršenost gasa, preuzeta iz posebnih priručnika.

Ministarstvo obrazovanja i nauke Ruske Federacije

Federalna državna budžetska obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja

Ruski državni univerzitet za naftu i plin nazvan po A.I. I.M. Gubkin"

A.N. Timashev, T.A. Berkunova, E.A. Mammadov

ODREĐIVANJE GUSTOĆE GASOVA

Smjernice za izvođenje laboratorijskih radova iz disciplina „Tehnologija rada gasnih bušotina“ i „Razvoj i rad gasnih i gasno-kondenzatnih polja“ za studente specijalnosti:

WG, RN, RB, MB, MO, GR, GI, GP, GF

Pod uredništvom profesora A.I. Ermolaeva

Moskva 2012

Određivanje gustine gasa.

Smjernice za laboratorijski rad / A.N. Timashev,

T.A. Berkunova, E.A. Mammadov - M.: Ruski državni univerzitet za naftu i gas nazvan po I.M. Gubkina, 2012.

Prikazane su metode za laboratorijsko određivanje gustine gasa. Zasnovan je na važećem GOST 17310 - 2002.

Metodološka uputstva su namenjena studentima univerziteta za naftu i gas na specijalnostima: RG, RN, RB, MB, MO, GR, GI, GP, GF.

Publikacija je pripremljena u Odjeljenju za razvoj i pogon gasa i gasa

depoziti zokondenzata.

Štampano odlukom nastavno-metodičke komisije fakulteta

botki naftna i gasna polja.

	Uvod……………………………………………………………………………………….
	Osnovne definicije…………………………………………………………….
	Gustina prirodnog gasa pri atmosferskom pritisku…………..
	Relativna gustina gasa……………………………………….
	Gustina prirodnog gasa pri pritiscima i temperaturama……….
	Laboratorijske metode za određivanje gustine prirodnog gasa….
	Piknometrijska metoda……………………………………………………………
	Formule za izračunavanje…………………………………………………………………………..
	Postupak određivanja gustine………………………………………………
	Proračun gustine gasa…………………………………………………………………
	Određivanje gustine gasa metodom istjecanja…………………..
	Izvođenje relacija za određivanje gustine proučavanog ha-
	iza……………………………………………………………………………………..
2.2.2. Redoslijed rada…………………………………………………….
2.2.3. Obrada rezultata mjerenja………………………………………………..
	Test pitanja…………………………………………………………..
	Književnost………………………………………………………………………….
	Aneks A………………………………………………………………………
	Dodatak B……………………………………………………………………….
	Dodatak B……………………………………………………………………

Uvod

Koriste se fizička svojstva prirodnih plinova i ugljikovodičnih kondenzata

se koriste u fazi projektovanja, razvoja i razvoja polja

gustine prirodnih gasova, te u analizi i kontroli razvoja polja,

rad sistema za sakupljanje i pripremu proizvoda iz gasnih i gasno-kondenzatnih bunara. Jedno od glavnih fizičkih svojstava koje treba proučavati je gustina gasa depozita.

Budući da je gasni sastav polja prirodnog gasa složen,

koji se sastoje od ugljovodonika (alkana, cikloalkana i arena) i neugljikovodika

komponente (azot, helijum i drugi gasovi retkih zemalja, kao i kisele komponente

nit H2S i CO2), postoji potreba za laboratorijskim određivanjem gustine

sti gasovi.

Ovo metodološko uputstvo govori o metodama proračuna za određivanje

određivanje gustine gasa prema poznatom sastavu, kao i dve laboratorijske metode za određivanje gustine gasa: piknometrijska i metoda protoka kroz kapilaru

1. Osnovne definicije

1.1. Gustina prirodnog gasa pri atmosferskom pritisku

Gustoća gasa jednaka je masi M sadržanoj u jedinici zapremine v supstance

va. Razlikovati gustinu gasa pri normalnom n P 0,1013 MPa, T 273K i

	standardno sa R ​​0,1013MPa, T 293K									pod uslovima, kao i pod bilo kojim pritiskom
	leniya R i temperatura T R,T.									poznata molekulska težina
	gustina u normalnim uslovima je
	pod standardnim uslovima

gdje je M molekulska težina plina, kg/kmol; 22,41 i 24,04, m3 / kmol - molarni volumen plina, respektivno, pri normalnom (0,1013 MPa, 273 K) i standardnom

(0,1013 MPa, 293 K) uslovi.

Za prirodne plinove koji se sastoje od ugljovodoničnih i neugljikovodičnih komponenti (kiselih i inertnih), prividna molekulska težina M do

određuje se formulom

				êã/ êì î ëü,

gdje je M i molekulska težina i-te komponente, kg/kmol, n i je molarni postotak i-te komponente u smjesi;

k je broj komponenti u smeši (prirodni gas).

Gustina prirodnog gasa cm je jednaka

							na 0,1 MPa i 293 K
							na 0,1 MPa i 293 K

i je gustina i-te komponente na 0,1 MPa i 293 K.

Podaci o pojedinim komponentama prikazani su u tabeli 1.

Konverzija gustine pod različitim uslovima temperature i pritiska

0,1013 MPa (101,325 kPa) u Aneksu B.

1.2. Relativna gustina gasa

U praksi inženjerskih proračuna, koncept relativnog

nye gustine, jednake omjeru gustine gasa i gustine vazduha pri istim vrednostima pritiska i temperature. Normalno, normalni ili standardni uslovi se uzimaju kao referentni, dok je gustina vazduha

odgovorno iznosi 0 1.293 kg/m 3 i 20 1.205 kg/m 3. Zatim rođak

Gustina prirodnog gasa je jednaka

1.3. Gustina prirodnog gasa pri pritiscima i temperaturama

Gustina gasa za uslove u rezervoaru, bušotini, gasu

žice i uređaji na odgovarajućim pritiscima i temperaturama određuju

izračunava se prema sljedećoj formuli

gde su P i T pritisak i temperatura na mestu gde se izračunava gustina gasa; 293 K i 0,1013 MPa - standardni uslovi kada se nađe cm;

z ,z 0 su koeficijenti superkompresibilnosti gasa na R i T i

pod standardnim uslovima (vrijednost z 0 = 1).

Najjednostavniji način za određivanje faktora superstišljivosti z je grafička metoda. Zavisnost z od datih parametara je

postavljeno na sl. jedan.

Za jednokomponentni plin (čisti plin) određuju se dati parametri

podijeljeno formulama

	i T c su kritični parametri gasa.
Za višekomponentne (prirodne) plinove, unaprijed izračunajte
pseudokritični pritisci i temperature prema zavisnostima
	T nskn iT ci /100,
	i T c su kritični parametri i -te komponente gasa.
Budući da je sastav prirodnog gasa određen na butan C4 H10											ili heksan C6 H14

uključujući, a sve ostale komponente se kombinuju u ostatak (pseudokomponenta

komponenta) C5+ ili C7+, u ovom slučaju kritični parametri se određuju formulom

Na 100 M sa 5 240 i 700d sa 5 950,

M s 5 je molekulska težina S5+ (S7+) kg/kmol;

d c 5 je gustina pseudokomponente S5+ (S7+), kg/m3.

Odnos između M s		nalazi se Craigovom formulom

Tabela 1

Indikatori komponenti prirodnog gasa

Indikatori

Komponente

molekularna masa,

M kg/kmol

Gustina, kg/m3 0,1

Gustina, kg/m3 0,1

Relativni zaplet-

kritični volumen,

dm3 /kmol

kritični pritisak,

kritična tempera-

Kritična kompresija

most, zcr

Acentrični faktor

Slika 1 - Zavisnost faktora superstišljivosti z o zadatim parametrima Ppr i Tpr 2. Laboratorijske metode za određivanje gustine prirodnog gasa 2.1. Piknometrijska metoda Piknometrijska metoda uspostavljena je standardom GOST 17310-2002, u skladu sa koji određuje gustinu (relativnu gustinu) gasova i gasnih mešavina. Suština metode je u vaganju staklenog piknometra zapremine 100-200 cm3 u nizu sa osušenim vazduhom i osušenim sledeći gas na istoj temperaturi i pritisku. Gustina suhog zraka je referentna vrijednost. Poznavajući unutrašnju zapreminu piknometra, moguće je odrediti gustinu prirodnog gasa nepoznatog sastava (test gas). Da bi se to postiglo, unutrašnji volumen piknometra („vodeni broj“) se preliminarno određuje naizmjeničnim vaganjem piknometra sa osušenim zrakom i destilovanom vodom, čija je gustoća poznata. Zatim odvažite- šije se piknometar napunjen ispitivanim gasom. Razlika između masa piknometra sa ispitnim gasom i piknometra sa vazduhom, podeljena sa vrednošću zapremine piknometra ("vodeni broj"), dodaje se vrednosti gustine suvog vazduha, što je konačna gustina gasa koji se proučava. Izvođenje formula za proračun je prikazano u nastavku. 2.1.1. Proračunske formule Gustoća prirodnog gasa se određuje piknometrijskom metodom na osnovu sledećih odnosa: d je gustina gasa u uslovima merenja, g/dm3 kg; vz – gustina vazduha u uslovima merenja, g/dm3 kg; Mg je masa gasa u piknometru, g; Mvz masa zraka u piknometru, g;

Uputstvo

Da biste se nosili sa zadatkom, potrebno je koristiti formule o relativnoj gustoći:

Prvo, pronađite relativnu molekulsku težinu amonijaka, koja se može izračunati iz tabele D.I. Mendeljejev.

Ar (N) = 14, Ar (H) = 3 x 1 = 3, dakle
Mr(NH3) = 14 + 3 = 17

Dobijene podatke zamenite u formulu za određivanje relativne gustine vazduhom:
D (vazduh) = Mr (amonijak) / Mr (vazduh);
D (vazduh) = Mr (amonijak) / 29;
D (vazduh) = 17/29 = 0,59.

Primjer br. 2. Izračunajte relativnu gustinu amonijaka u odnosu na vodonik.

Zamijenite podatke u formuli za određivanje relativne gustine za vodonik:
D (vodonik) = Mr (amonijak) / Mr (vodonik);
D (vodonik) = Mr (amonijak) / 2;
D (vodonik) = 17/2 = 8,5.

Vodonik (od latinskog "Hydrogenium" - "generisanje vode") je prvi element periodnog sistema. Široko je rasprostranjen, postoji u obliku tri izotopa - protijuma, deuterijuma i tricijuma. Vodonik je lagani bezbojni gas (14,5 puta lakši od vazduha). Veoma je eksplozivan kada se pomeša sa vazduhom i kiseonikom. Koristi se u hemijskoj, prehrambenoj industriji, a takođe i kao raketno gorivo. Istraživanja su u toku o mogućnosti korištenja vodonik kao gorivo za automobilske motore. Gustina vodonik(kao i svaki drugi gas) može se definisati na mnogo načina.

Uputstvo

Prvo, na osnovu univerzalne definicije gustine - količine supstance po jedinici zapremine. U slučaju da se nalazi u zatvorenoj posudi, gustina gasa se određuje elementarno, po formuli (M1 - M2)/V, gde je M1 ukupna masa posude sa gasom, M2 je masa gasa. prazna posuda, a V je unutrašnji volumen posude.

Ako želite odrediti gustinu vodonik, imajući takve početne podatke kao što je , ovdje u pomoć dolazi univerzalna jednačina stanja idealnog plina, ili Mendeljejev-Klapejronova jednačina: PV = (mRT)/M.
P - pritisak gasa
V je njegov volumen
R je univerzalna plinska konstanta
T je temperatura plina u Kelvinima
M je molarna masa gasa
m je stvarna masa gasa.

Idealnim gasom se smatra takav matematički gas u kojem se potencijalna energija molekula u poređenju sa njihovom kinetičkom energijom može zanemariti. U modelu idealnog plina ne postoje privlačne ili odbojne sile između molekula, a sudari čestica s drugim česticama ili zidovima posuda su apsolutno elastični.

Naravno, ni vodonik ni bilo koji drugi gas nisu idealni, ali ovaj model omogućava proračune sa dovoljno visokom preciznošću pri pritisku blizu atmosferskog i sobnoj temperaturi. Na primjer, dat je zadatak: pronaći gustoću vodonik pri pritisku od 6 i temperaturi od 20 stepeni Celzijusa.

Prvo, pretvorite sve početne vrijednosti u SI sistem (6 atmosfera = 607950 Pa, 20 stepeni C = 293 stepena K). Zatim napišite Mendeljejev-Klapejronovu jednačinu PV = (mRT)/M. Pretvorite ga u: P = (mRT)/MV. Pošto je m/V gustina (odnos mase supstance i njene zapremine), dobija se: gustina vodonik= PM/RT, a imamo sve potrebne podatke za rješenje. Znate pritisak (607950), temperaturu (293), univerzalnu plinsku konstantu (8,31), molarnu masu vodonik (0,002).

Zamjenom ovih podataka u formulu dobijate: gustoću vodonik pod datim uslovima pritiska i temperature je 0,499 kg/kubnom metru, odnosno oko 0,5.

Izvori:

• kako pronaći gustinu vodonika

Gustina- ovo je jedna od karakteristika supstance, ista kao masa, zapremina, temperatura, površina. On je jednak omjeru mase i zapremine. Glavni zadatak je naučiti kako izračunati ovu vrijednost i znati o čemu ovisi.

Uputstvo

Gustina je odnos mase i zapremine supstance. Ako želite da odredite gustinu supstance, a znate njenu masu i zapreminu, pronalaženje gustine vam neće biti teško. Najlakši način za pronalaženje gustine u ovom slučaju je p = m/V. To je u kg/m^3 u SI sistemu. Međutim, ove dvije vrijednosti nisu uvijek date, pa biste trebali znati nekoliko načina na koje možete izračunati gustoću.

Gustina ima različita značenja u zavisnosti od vrste supstance. Osim toga, gustina varira u zavisnosti od stepena saliniteta i temperature. Kako temperatura pada, gustina se povećava, a kako se stepen slanosti smanjuje, gustina se takođe smanjuje. Na primjer, gustina Crvenog mora se još uvijek smatra velikom, dok je u Baltičkom moru već manja. Jeste li svi primijetili da ako mu dodate vodu, pliva. Sve je to zbog činjenice da ima manju gustoću od vode. Metali i kamene materije, naprotiv, tonu, jer je njihova gustina veća. Na osnovu gustine tijela nastala su oko njihovog plivanja.

Zahvaljujući teoriji lebdećih tijela, pomoću koje možete pronaći gustinu tijela, vode, zapreminu cijelog tijela i zapreminu njegovog uronjenog dijela. Ova formula izgleda ovako: Vimmersed. dijelovi / V tijelo = p tijelo / p tekućina. Iz toga slijedi da se gustina tijela može naći na sljedeći način: p tijelo = V uronjeno. dijelovi * p tekućina / V tijelo. Ovaj uslov je zadovoljen na osnovu tabelarnih podataka i specificiranih zapremina V uronjenih. dijelovi i V tijelo.

Povezani video zapisi

Savjet 4: Kako izračunati relativnu molekularnu težinu supstance

Relativna molekulska težina je bezdimenzionalna vrijednost koja pokazuje koliko je puta masa molekula veća od 1/12 mase atoma ugljika. Prema tome, masa atoma ugljika je 12 jedinica. Možete odrediti relativnu molekulsku težinu hemijskog jedinjenja dodavanjem mase atoma koji čine molekul supstance.

Trebaće ti

• - olovka;
• - papir za beleške;
• - kalkulator;
• - periodni sistem.

Uputstvo

Pronađite u periodnom sistemu ćelije elemenata koji čine ovaj molekul. Vrijednosti relativnih atomskih masa (Ar) za svaku supstancu su naznačene u donjem lijevom kutu ćelije. Prepiši ih zaokruženo na najbliži cijeli broj: Ar(H) - 1; Ar(P) - 31; Ar(O) - 16.

Odredite relativnu molekulsku težinu jedinjenja (Mr). Da biste to učinili, pomnožite atomsku masu svakog elementa brojem atoma u . Zatim zbrojite rezultirajuće vrijednosti. Za fosfornu kiselinu: Mr(n3po4) = 3*1 + 1*31 + 4*16 = 98.

Relativna molekulska težina numerički je ista kao i molarna masa supstance. Neki zadaci koriste ovu vezu. Primer: gas na temperaturi od 200 K i pritisku od 0,2 MPa ima gustinu od 5,3 kg/m3. Odredite njegovu relativnu molekulsku masu.

Koristite Mendelejev-Claiperonovu jednačinu za idealan gas: PV = mRT/M, gde je V zapremina gasa, m3; m je masa date zapremine gasa, kg; M je molarna masa gasa, kg/mol; R je univerzalna plinska konstanta. R=8,314472 m2kg s-2 K-1 Mol-1; T – gas, K; P - apsolutni pritisak, Pa. Izrazite molarnu masu iz ovog odnosa: M = mRT/(PV).

Kao što znate, gustina: p = m/V, kg/m3. Zamijenite ga u izraz: M = pRT / P. Odredite molarnu masu plina: M = 5,3 * 8,31 * 200 / (2 * 10 ^ 5) = 0,044 kg / mol. Relativna molekulska težina gasa: Mr = 44. Možete pogoditi da se radi o ugljen-dioksidu: Mr(CO2) = 12 + 16*2 = 44.

Izvori:

• izračunati relativne molekulske težine

U kemijskim laboratorijima i kod izvođenja kemijskih eksperimenata kod kuće često je potrebno odrediti relativnu gustoću tvari. Relativna gustina je odnos gustine određene supstance prema gustini druge pod određenim uslovima, ili prema gustini referentne supstance, koja se uzima kao destilovana voda. Relativna gustina se izražava kao apstraktni broj.

Trebaće ti

• - tabele i imenici;
• - hidrometar, piknometar ili posebne vage.

Uputstvo

Relativna gustina supstanci u odnosu na gustinu destilovane vode određena je formulom: d=p/p0, gde je d željena relativna gustina, p je gustina ispitivane supstance, p0 je gustina referentne supstance . Posljednji parametar je tabelarni i određen je prilično precizno: na 20 ° C, voda ima gustoću od 998,203 kg / m3, a svoju maksimalnu gustoću dostiže na 4 ° C - 999,973 kg / m3. Prije izračuna, ne zaboravite da p i p0 moraju biti izraženi u istim jedinicama.

Osim toga, relativna gustoća tvari može se naći u fizičkim i kemijskim referentnim knjigama. Numerička vrijednost relativne gustine uvijek je jednaka relativnoj specifičnoj težini iste tvari pod istim uvjetima. Zaključak: koristite tablice relativne specifične težine na isti način kao da su tablice relativne gustine.

Prilikom određivanja relativne gustoće, uvijek uzeti u obzir temperaturu ispitne i referentne tvari. Činjenica je da se gustoća tvari smanjuje sa hlađenjem i povećava. Ako se temperatura ispitivane tvari razlikuje od referentne, izvršite korekciju. Izračunajte je kao prosječnu promjenu relativne gustine po 1°C. Potražite potrebne podatke na nomogramima temperaturnih korekcija.

Da biste brzo izračunali relativnu gustoću tečnosti u praksi, koristite hidrometar. Koristite piknometre i posebne vage za mjerenje relativne i suhe tvari. Klasični hidrometar je staklena cijev koja se širi na dnu. Na donjem kraju cijevi nalazi se rezervoar ili posebna supstanca. Gornji dio epruvete označen je podjelama koje pokazuju brojčanu vrijednost relativne gustine ispitivane supstance. Mnogi hidrometri su dodatno opremljeni termometrima za mjerenje temperature ispitivane tvari.

Avogadrov zakon

Udaljenost molekula gasovite supstance jedna od druge zavisi od spoljašnjih uslova: pritiska i temperature. Pod istim spoljnim uslovima, praznine između molekula različitih gasova su iste. Avogadrov zakon, otkriven 1811. godine, kaže da jednake zapremine različitih gasova pod istim spoljašnjim uslovima (temperatura i pritisak) sadrže isti broj molekula. One. ako je V1=V2, T1=T2 i P1=P2, tada je N1=N2, gdje je V zapremina, T temperatura, P pritisak, N broj molekula gasa (indeks "1" za jedan gas, "2" za drugog).

Prva posljedica Avogadrova zakona, molarni volumen

Prva posledica Avogadrovog zakona kaže da isti broj molekula bilo kog gasa pod istim uslovima zauzima isti volumen: V1=V2 na N1=N2, T1=T2 i P1=P2. Volumen jednog mola bilo kojeg plina (molarni volumen) je konstantna vrijednost. Podsjetimo da 1 mol sadrži Avogadrijev broj čestica - 6,02x10^23 molekula.

Dakle, molarni volumen gasa zavisi samo od pritiska i temperature. Obično se gasovi smatraju pri normalnom pritisku i normalnoj temperaturi: 273 K (0 stepeni Celzijusa) i 1 atm (760 mm Hg, 101325 Pa). U takvim normalnim uslovima, označenim "n.o.", molarna zapremina bilo kog gasa je 22,4 l/mol. Znajući ovu vrijednost, moguće je izračunati zapreminu bilo koje date mase i bilo koje količine plina.

Druga posljedica Avogadrova zakona, relativne gustine gasova

Za izračunavanje relativne gustine gasova primenjuje se druga posledica Avogadrova zakona. Po definiciji, gustina supstance je odnos njene mase i zapremine: ρ=m/V. Za 1 mol supstance, masa je jednaka molarnoj masi M, a zapremina je jednaka molarnoj zapremini V(M). Stoga je gustina gasa ρ=M(gas)/V(M).

Neka postoje dva gasa - X i Y. Njihove gustine i molarne mase - ρ(X), ρ(Y), M(X), M(Y), međusobno povezane relacijama: ρ(X)=M(X) / V(M), ρ(Y)=M(Y)/V(M). Relativna gustina gasa X nad gasom Y, označena kao Dy(X), je odnos gustina ovih gasova ρ(X)/ρ(Y): Dy(X)=ρ(X)/ρ(Y) =M(X)xV(M)/V(M)xM(Y)=M(X)/M(Y). Molarni volumeni su smanjeni, a iz toga možemo zaključiti da je relativna gustina gasa X prema gasu Y jednaka odnosu njihovih molarnih ili relativnih molekulskih masa (brojčano su jednake).

Gustine plinova se često određuju u odnosu na vodonik, najlakši od svih plinova, čija je molarna masa 2 g/mol. One. ako problem kaže da nepoznati plin X ima gustinu vodonika od, recimo, 15 (relativna gustina je bezdimenzionalna vrijednost!), tada nije teško pronaći njegovu molarnu masu: M(X)=15xM(H2)=15x2=30 g/ mol. Često je takođe naznačena relativna gustina gasa u odnosu na vazduh. Ovdje morate znati da je prosječna relativna molekularna težina zraka 29, a već morate pomnožiti ne sa 2, već sa 29.

Gustina vazduha je fizička veličina koja karakteriše specifičnu masu vazduha u prirodnim uslovima ili masu gasa u Zemljinoj atmosferi po jedinici zapremine. Vrijednost gustine zraka je funkcija visine mjerenja, njegove vlažnosti i temperature.

Standard gustine vazduha je vrednost jednaka 1,29 kg/m3, koja se izračunava kao odnos njegove molarne mase (29 g/mol) i molarne zapremine, koja je ista za sve gasove (22,413996 dm3), što odgovara gustina suvog vazduha na 0°C (273,15°K) i pritisak od 760 mmHg (101325 Pa) na nivou mora (tj. u normalnim uslovima).

Određivanje gustine vazduha ^

Ne tako davno, informacije o gustini vazduha dobijane su posredno posmatranjem aurore, širenja radio talasa i meteora. Od pojave veštačkih Zemljinih satelita, gustina vazduha je izračunata zahvaljujući podacima dobijenim njihovim usporavanjem.

Druga metoda je promatranje širenja umjetnih oblaka natrijeve pare stvorene meteorološkim raketama. U Evropi je gustina vazduha na površini Zemlje 1,258 kg/m3, na visini od pet km - 0,735, na visini od dvadeset km - 0,087, na visini od četrdeset km - 0,004 kg/m3.

Postoje dvije vrste gustine zraka: masa i težina (specifična težina).

Formula gustine zraka ^

Gustoća težine određuje težinu 1 m3 zraka i izračunava se po formuli γ = G/V, gdje je γ gustina težine, kgf/m3; G je težina zraka, mjerena u kgf; V je zapremina zraka, mjerena u m3. Odlučio to 1 m3 vazduha pod standardnim uslovima(barometarski pritisak 760 mmHg, t=15°S) teži 1.225 kgf, na osnovu toga, gustina težine (specifična težina) 1 m3 vazduha jednaka je γ = 1,225 kgf/m3.

Šta je relativna gustina u vazduhu? ^

To treba uzeti u obzir težina vazduha je promenljiva i varira u zavisnosti od različitih uslova, kao što su geografska širina i sila inercije koja se javlja kada se Zemlja rotira oko svoje ose. Na polovima je težina zraka 5% veća nego na ekvatoru.

Gustoća mase zraka je masa 1 m3 zraka, označena grčkim slovom ρ. Kao što znate, tjelesna težina je konstantna vrijednost. Jedinicom mase smatra se masa utega napravljenog od iridida platine, koji se nalazi u Međunarodnoj komori za tegove i mjere u Parizu.

Gustina vazdušne mase ρ se izračunava po sledećoj formuli: ρ = m / v. Ovdje je m masa zraka, mjerena u kg×s2/m; ρ je njegova masena gustina, mjerena u kgf×s2/m4.

Gustoća mase i težine zraka zavisna je: ρ = γ / g, gdje je g koeficijent ubrzanja slobodnog pada jednak 9,8 m/s². Odatle proizilazi da je masena gustina vazduha u standardnim uslovima 0,1250 kg×s2/m4.

Kako se gustina vazduha menja sa temperaturom? ^

Kako se barometarski pritisak i temperatura mijenjaju, mijenja se i gustina zraka. Na osnovu Boyle-Mariotteovog zakona, što je veći pritisak, to će biti veća i gustina vazduha. Međutim, kako pritisak opada sa visinom, smanjuje se i gustina vazduha, što unosi svoja podešavanja, usled čega zakon vertikalne promene pritiska postaje komplikovaniji.

Jednačina koja izražava ovaj zakon promjene pritiska sa visinom u atmosferi koja miruje naziva se osnovna jednačina statike.

Kaže da se sa povećanjem nadmorske visine pritisak menja naniže i pri usponu na istu visinu pad pritiska je veći, što je veća sila gravitacije i gustina vazduha.

Važna uloga u ovoj jednačini pripada promjenama gustine zraka. Kao rezultat toga, možemo reći da što se više penjete, to će manji pritisak pasti kada se podignete na istu visinu. Gustina vazduha zavisi od temperature na sledeći način: u toplom vazduhu pritisak opada manje intenzivno nego u hladnom vazduhu, dakle, na istoj visini u toploj vazdušnoj masi, pritisak je veći nego u hladnom vazduhu.

Sa promjenjivim vrijednostima temperature i pritiska, gustina mase vazduha se izračunava po formuli: ρ = 0,0473xV / T. Ovde je B barometarski pritisak, meren u mm žive, T je temperatura vazduha, izmerena u Kelvinima .

Kako odabrati, prema kojim karakteristikama, parametrima?

Šta je industrijska sušilica komprimovanog zraka? Pročitajte o tome, najzanimljivije i najrelevantnije informacije.

Koje su trenutne cijene ozonoterapije? O tome ćete saznati u ovom članku:
. Recenzije, indikacije i kontraindikacije za terapiju ozonom.

Kako se mjeri gustina pare u zraku? ^

Gustina je također određena vlažnošću zraka. Prisustvo vodenih pora dovodi do smanjenja gustine zraka, što se objašnjava niskom molarnom masom vode (18 g/mol) na pozadini molarne mase suhog zraka (29 g/mol). Vlažan vazduh se može smatrati mešavinom idealnih gasova, u svakom od kojih kombinacija gustina omogućava dobijanje potrebne vrednosti gustine za njihovu mešavinu.

Takva vrsta interpretacije omogućava da se vrijednosti gustoće određuju sa nivoom greške manjim od 0,2% u temperaturnom rasponu od -10 °C do 50 °C. Gustoća zraka vam omogućava da dobijete vrijednost njegovog sadržaja vlage, koji se izračunava dijeljenjem gustine vodene pare (u gramima) sadržane u zraku s gustinom suhog zraka u kilogramima.

Osnovna jednadžba statike ne dozvoljava rješavanje stalnih praktičnih problema u stvarnim uvjetima promjenjive atmosfere. Stoga se rješava pod različitim pojednostavljenim pretpostavkama koje odgovaraju stvarnim realnim uslovima, iznošenjem niza posebnih pretpostavki.

Osnovna jednadžba statike omogućava da se dobije vrijednost vertikalnog gradijenta pritiska, koji izražava promjenu tlaka pri usponu ili spuštanju po jedinici visine, odnosno promjenu tlaka po jedinici vertikalne udaljenosti.

Umjesto vertikalnog gradijenta, često se koristi njegova recipročna vrijednost - barični korak u metrima po milibaru (ponekad još uvijek postoji zastarjela verzija izraza "gradijent tlaka" - barometrijski gradijent).

Mala gustina vazduha određuje blagi otpor kretanju. Mnoge kopnene životinje su tokom evolucije koristile ekološke prednosti ovog svojstva zračnog okruženja, zbog čega su stekle sposobnost letenja. 75% svih vrsta kopnenih životinja sposobno je za aktivan let. Uglavnom, to su insekti i ptice, ali ima sisara i gmizavaca.

Video na temu "Određivanje gustine zraka"

Jedno od najvažnijih fizičkih svojstava gasovitih supstanci je vrednost njihove gustine.

DEFINICIJA

Gustina je skalarna fizička veličina, koja se definira kao omjer mase tijela i zapremine koju zauzima.

Ova vrijednost se obično označava grčkim slovom r ili latiničnim D i d. Jedinicom gustine u SI sistemu smatra se kg / m 3, a u CGS - g / cm 3. Gustina plina je referentna vrijednost, obično se mjeri na n. y.

Često se, u odnosu na gasove, koristi koncept "relativne gustine". Ova vrijednost je omjer mase datog plina prema masi drugog plina uzetog u istoj zapremini, na istoj temperaturi i istom tlaku, naziva se relativna gustina prvog plina u odnosu na drugi.

Na primjer, u normalnim uvjetima, masa ugljičnog dioksida u zapremini od 1 litra je 1,98 g, a masa vodonika u istoj zapremini i pod istim uslovima je 0,09 g, od čega će se dobiti gustina ugljen-dioksida za vodonik. biti: 1,98 / 0, 09 = 22.

Relativna gustina gasa

Označimo relativnu gustinu gasa m 1 / m 2 slovom D. Tada

Prema tome, molarna masa gasa jednaka je njegovoj gustini u odnosu na onu drugog gasa, pomnoženoj sa molarnom masom drugog gasa.

Često se gustine različitih gasova određuju u odnosu na vodonik, kao najlakši od svih gasova. Kako je molarna masa vodonika 2,0158 g/mol, u ovom slučaju jednačina za izračunavanje molarne mase ima oblik:

ili, ako je molarna masa vodika zaokružena na 2:

Računajući, na primjer, prema ovoj jednadžbi, molarnu masu ugljičnog dioksida, čija je gustina u vodiku, kao što je gore navedeno, 22, nalazimo:

M(CO 2) = 2 × 22 = 44 g / mol.

Gustoća plina u laboratorijskim uvjetima može se nezavisno odrediti na sljedeći način: potrebno je uzeti staklenu tikvicu s slavinom i izmjeriti je na analitičkoj vagi. Početna težina je težina tikvice iz koje je ispumpan sav zrak, konačna težina je težina tikvice napunjene do određenog tlaka plinom koji se proučava. Razliku između dobivenih masa treba podijeliti s volumenom tikvice. Izračunata vrijednost je gustina gasa pod datim uslovima.

p 1 /p N ×V 1 /m×m/V N = T 1 /T N ;

jer m/V 1 = r 1 i m/V N = r N , dobijamo to

r N = r 1 ×p N /p 1 ×T 1 /T N .

Donja tabela prikazuje gustine nekih gasova.

Tabela 1. Gustina gasova u normalnim uslovima.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

Vježba	Relativna gustina gasa za vodonik je 27. Maseni udio elementa vodonika u njemu je 18,5%, a elementa bora 81,5%. Odredite formulu za gas.
Odluka	Maseni udio elementa X u molekuli sastava HX izračunava se po sljedećoj formuli: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Označimo broj atoma vodika u molekulu kao "x", a broj atoma bora kao "y". Nađimo odgovarajuće relativne atomske mase elemenata vodonika i bora (vrijednosti relativnih atomskih masa preuzete iz periodnog sistema D.I. Mendeljejeva zaokružit će se na cijele brojeve). Ar(B) = 11; Ar(H) = 1. Dijelimo postotak elemenata odgovarajućim relativnim atomskim masama. Tako ćemo pronaći odnos između broja atoma u molekuli spoja: x:y = ω(H)/Ar(H) : ω(B)/Ar(B); x:y = 18,5/1: 81,5/11; x:y = 18,5: 7,41 = 2,5: 1 = 5: 2. Dakle, najjednostavnija formula za kombinovanje vodonika i bora je H 5 B 2 . Vrijednost molarne mase plina može se odrediti korištenjem njegove gustine vodika: M gas = M(H 2) × D H2 (gas) ; M plin = 2 × 27 = 54 g / mol. Da bismo pronašli pravu formulu za kombinaciju vodika i bora, nalazimo omjer dobivenih molarnih masa: M plin / M (H 5 B 2) \u003d 54 / 27 \u003d 2. M(H 5 B 2) \u003d 5 × Ar (H) + 2 × Ar (B) = 5 × 1 + 2 × 11 = 5 + 22 = 27 g / mol. To znači da sve indekse u formuli H 5 B 2 treba pomnožiti sa 2. Dakle, formula supstance će izgledati kao H 10 B 4.
Odgovori	Formula gasa - H 10 B 4

PRIMJER 2

Vježba	Izračunajte relativnu gustinu zraka ugljičnog dioksida CO 2 .
Odluka	Da bi se izračunala relativna gustina jednog gasa od drugog, potrebno je podeliti relativnu molekulsku masu prvog gasa sa relativnom molekulskom masom drugog gasa. Relativna molekularna težina zraka uzima se jednakom 29 (uzimajući u obzir sadržaj dušika, kisika i drugih plinova u zraku). Treba napomenuti da se koncept "relativne molekularne težine zraka" koristi uvjetno, jer je zrak mješavina plinova. D zrak (CO 2) \u003d M r (CO 2) / M r (vazduh); D zrak (CO 2) = 44 / 29 = 1,52. M r (CO 2) \u003d A r (C) + 2 × A r (O) = 12 + 2 × 16 = 12 + 32 = 44.
Odgovori	Relativna gustina vazduha ugljen-dioksida je 1,52.

Gas je poređenje relativne molekulske ili molarne mase jednog gasa sa onom drugog gasa. U pravilu se određuje u odnosu na najlakši plin - vodonik. Gasovi se takođe često porede sa vazduhom.

Da bi se pokazalo koji gas je odabran za poređenje, ispred simbola relativne gustine testa dodaje se indeks, a sam naziv se piše u zagradama. Na primjer, DH2(SO2). To znači da je gustina izračunata iz vodonika. Ovo se čita kao "gustina sumpor-oksida po vodiku".

Za izračunavanje gustine gasa iz vodonika potrebno je pomoću periodnog sistema odrediti molarne mase gasa i vodonika koji se proučava. Ako su klor i vodonik, onda će indikatori izgledati ovako: M (Cl2) = 71 g / mol i M (H2) = 2 g / mol. Ako se gustina vodonika podeli sa gustinom hlora (71:2), rezultat je 35,5. Odnosno, hlor je 35,5 puta teži od vodonika.

Relativna gustina gasa ne zavisi od spoljašnjih uslova. To se objašnjava univerzalnim zakonima stanja plinova, koji se svode na činjenicu da promjena temperature i tlaka ne dovodi do promjene njihove zapremine. Uz bilo kakve promjene u ovim pokazateljima, mjerenja se vrše na potpuno isti način.

Da biste empirijski odredili gustinu gasa, potrebna vam je tikvica u koju se može postaviti. Boca s plinom mora se izvagati dva puta: prvi put - nakon ispumpavanja cijelog zraka iz nje; drugi - punjenjem ispitivanim gasom. Takođe je potrebno unapred izmeriti zapreminu tikvice.

Prvo morate izračunati razliku mase i podijeliti je s vrijednošću volumena tikvice. Rezultat je gustina gasa pod datim uslovima. Koristeći jednadžbu stanja, možete izračunati željeni indikator u normalnim ili idealnim uvjetima.

Gustoću nekih plinova možete saznati iz zbirne tabele, koja ima gotove informacije. Ako je plin naveden u tabeli, onda se ove informacije mogu uzeti bez ikakvih dodatnih proračuna i upotrebe formula. Na primjer, gustoća vodene pare može se pronaći iz tablice svojstava vode (Referentna knjiga Rivkin S.L. i drugih), njenog elektronskog pandana, ili pomoću programa kao što su WaterSteamPro i drugi.

Međutim, za različite tekućine, ravnoteža s parom se javlja pri različitim gustoćama ove druge. To je zbog razlike u silama međumolekularne interakcije. Što je veći, brže će doći do ravnoteže (na primjer, živa). U isparljivim tečnostima (na primjer, eter), ravnoteža se može dogoditi samo pri značajnoj gustini pare.

Gustina različitih prirodnih plinova varira od 0,72 do 2,00 kg/m3 i više, relativna - od 0,6 do 1,5 i više. Najveća gustina je u gasovima sa najvećim sadržajem teških ugljovodonika H2S, CO2 i N2, a najmanja je u suvim gasovima metana.

Svojstva su određena njegovim sastavom, temperaturom, pritiskom i gustinom. Posljednji indikator utvrđuje laboratorija. Zavisi od svega navedenog. Njegova gustina se može odrediti različitim metodama. Najpreciznije je vaganje na preciznoj vagi u staklenoj posudi tankih stijenki.

Više nego isti pokazatelj prirodnih gasova. U praksi se ovaj odnos uzima kao 0,6:1. Statika se smanjuje brže od gasa. Pri pritiscima do 100 MPa, gustina prirodnog gasa može da pređe 0,35 g/cm3.

Utvrđeno je da povećanje može biti praćeno povećanjem temperature stvaranja hidrata. Prirodni gas male gustine stvara hidrate na višoj temperaturi od gasova veće gustine.

Merila gustine tek počinju da se koriste i još uvek postoji mnogo pitanja koja se odnose na karakteristike njihovog rada i verifikacije.