Tihedus on määratletud kui massi kogus antud mahus. Tahkete ja vedelike puhul on see üsna lihtne mõõtmine. Kuid gaasid on äärmiselt tundlikud temperatuuri ja rõhu suhtes (rohkem kui tahked ained või vedelikud), mis võib põhjustada nende tiheduse üsna kiiret muutumist. Kui määrate tiheduse eksperimentaalselt, peate arvestama selle temperatuuri ja rõhu tundlikkusega. Kui kavatsete leida gaasi teoreetilise tiheduse, peate kõigi muutujate arvestamiseks kasutama ideaalse gaasi seadust.
1
Täida õhupall. Õhupall on mõeldud gaasiga täispuhumiseks, mistõttu on see ideaalne anum kindla koguse gaasi hoidmiseks. Võite täita õhupalli pumba abil või valida muud tüüpi gaasi, nagu heelium või lämmastik. Kui õhupall on täidetud, siduge ots kinni, et gaas välja ei pääseks.
2
Kastke õhupall täielikult läbipaistvasse anumasse. Järgmisena kastke õhupall veenõusse. Õhupall põhjustab veetaseme tõusu. Märkige uus vee kõrgus ja eemaldage õhupall.
3
Mõõtke väljatõrjutud vee kogus. Kasutage mõõtevahendit (nt tassi või keeduklaasi), et mõõta anuma märgini täitmiseks vajalik veekogus (ilma õhupallita vees). Valage aeglaselt. Kui valate liiga palju, peate otsast alustama. Õhupalli maht on võrdne lisatava vee mahuga. Salvestage see väärtus hilisemaks kasutamiseks kui V. Saate säästa aega, kui sukeldate õhupalli suurde keeduklaasi või muusse eelnevalt mõõdetud anumasse. Seejärel võite vee lisamise vahele jätta ja lihtsalt vee ja õhupalli mahust lahutada vee mahu.
4
Kaaluge gaasiga täidetud ballooni. Õhupalli saate kaaluda tundliku kaalu abil. Elektrilised kaalud on tavaliselt selle rakenduse jaoks parimad. Salvestage gaasiga täidetud õhupalli kaal hilisemaks kasutamiseks mGB-na. Kui täidate õhupalli õhust kergema gaasiga, peate kasutatud gaasi koguse määramiseks kaaluma enne ja pärast ballooni täitmist. .
5
Leidke tühja õhupalli mass. Torka õhupalli sisse auk. See võimaldab gaasil väljuda. Kaaluge õhupall uuesti ja registreerige tühja õhupalli kaal mB-na.
6
Tehke arvutused. Nüüd, kui teil on piisavalt andmeid, saate arvutada õhupalli sees oleva gaasi tiheduse. Lahutage tühja õhupalli kaal, mB, täis õhupalli kaalust, mGB. See annab teile ainult gaasi massi, mG. Gaasi tiheduse leidmiseks jagage gaasi mass mG gaasi mahuga V, et leida gaasi tihedus, DG.mGB – mB = mGNäiteks kui täis õhupalli mass oli 1 kg ja tühja õhupalli mass oli 0,5 kg massi korral leiaks gaasi massi (mG) järgmiselt: 1 kg – 0,5 kg = 0,5 kg.mG / V = DGNäiteks kui õhupall tõrjus välja 1 l vett, saaks tiheduse leida järgmiselt. massi jagamine selle mahuga: 500 g / 1 L = 500 g/L
7
Mõistke ideaalse gaasi seadust. Te peaksite teadma, et ideaalse gaasi seadus on teoreetiline tööriist, mis reguleerib gaaside käitumist konkreetsetes tingimustes. Saate selle kokku võtta võrrandis PV=nRT. See tähendab lihtsalt, et rõhk (P) korrutatuna mahuga (V) võrdub moolide arvuga (n) korda ideaalse gaasi konstanti (R) korrutisega ideaalse gaasi absoluutne temperatuur (T). Mool (n) võrdub 6,022*10^23 gaasimolekuliga. Ideaalne gaasikonstant (R) on 0,0821 L·atm/mol·K. Absoluuttemperatuuri mõõdetakse kelvinites (K).
8
Eeldage standardset temperatuuri ja rõhku. Standardne temperatuur ja rõhk ehk STP on määratletud kui 273 K (32 °F) (0 °C) ja 1 standardatmosfäär (1,0 baari). Eeldades, et STP võimaldab teil arvutada 1 mooli mis tahes gaasi mahuks 22,414 liitrit. Selle mahu teadmine on teie gaasi tiheduse leidmiseks hädavajalik.
9
Leidke gaasi molaarmass. Kuna kasutate STP-d ja eeldate, et gaasi on üks mool, on molaarmassi leidmine lihtne. Gaasi molaarmassi leidmiseks lisage kõigi teie gaasi moodustavate üksikute aatomite molaarmass. Aatommassid leiate perioodilisuse tabelist. Näiteks H2O gaasi molaarmassi leidmine tähendaks 2 vesiniku ja 1 hapniku masside liitmist. Saadud molaarmass oleks 18 g/mol (1 g/mol + 1 g/mol + 16 g/mol).
10
Arvutage gaasi tihedus. Kuigi nendes arvutustes on gaasi maht ja moolid fikseeritud, on iga gaasi molaarmass erinev. See tähendab, et ka tihedus on iga gaasi puhul erinev. Antud gaasitiheduse leidmiseks jagage gaasi molaarmass molaarmahuga (antud juhul 22,4 L / mol). Näiteks kui otsite veeauru tihedust, jagage 18 g/mol 22,4 l/mol, saagiseks 0,804 g/l. See tähendab: 18 g/mol / 22,4 l/mol = 0,804 g/l.
11
Teadke gaasisegu fraktsionaalset lagunemist. Kui olete seganud kaks või enam gaasi, peate teadma, kui palju iga gaasi on. Seda tehakse protsendipõhiselt. See võimaldab teil teada segu suhteid olenemata sellest, kui palju gaasi üldiselt on. Näiteks kui teil oleks 75% CO2 (süsinikdioksiid) ja 25% H2O (vesi) segu, ei muutuks need suhted, kui on 1 l või 1000 l gaasi.
12
Leidke ühe mooli mass. Teades oma gaaside suhet, saate teada oma segu molaarmassi. Peate leidma iga gaasi molaarmassi ja korrutama selle segu koostise protsendiga. Seejärel lisage kõik tooted kokku, et leida gaasisegu molaarmass. Näiteks leiate CO2 molaarmassi (44 g/mol) ja korrutage see 0,75-ga. Järgmisena leiate H2O molaarmassi (18 g/mol) ja korrutage see 0,25-ga. Kui lisate need tooted kokku, 33 g/mol + 4,5 g/mol, saate oma segu molaarmassi. Sel juhul on molaarmass 37,5 g/mol.
13
Jagage helitugevusega. Kui segu molaarmass on kindlaks tehtud, on gaasi tiheduse leidmine lihtne arvutus. Jagage molaarmass standardmahuga (22,4 l/mol). Pidage meeles, et eeldate STP-d ja 1 mooli gaasi. Näiteks 75% süsinikdioksiidi ja 25% vee segu tihedus oleks 37,5 g/mol/22,4 l/mol=1,67 g/l{displaystyle 37,5 g /mol/22.4L/mol=1.67g/L}. Kui gaas ei ole STP-s (PV=nRT), peate oma arvutustes rakendama ideaalse gaasi seaduse valemit.