- Установите плотность по кислороду газа, у которого плотность по воздуху равна 0,5862.2 какова относительная плотность неизвестного газа по воздуху если его плотность по водороду равна 32?3. определите массу неизвестного газа объёмом 10 л плотностью p=1,52 г/л — Знания.site
- В сосуде вместимостью v = 2 л находится кислород количество вещества v которого равно 0,2 моль определить плотность ρ газа
- Вычисление относительной плотности газа по другому газу
- График плотности в зависимости от температуры
- Другие виды плотности воздуха
- Задача #8158: в сосуде вместимостью v=2 л находится кислород, (решение) — студизба
- Как вычислять относительную плотность вещества
- Как меняется плотность с ростом и понижением температуры
- Как плотность воздуха зависит от температуры: формула
- Молекулярная физика, термодинамика — решения контрольных из методички чертова
- Молярная
- Объемные отношения газов при химических реакциях
- Онлайн калькулятор плотности при разной температуре
- Определите плотность по воздуху газовой… — учеба и наука — химия
- Определить концентрацию n молекул кислорода, находящегося в сосуде объемом v = 2 л. количество вещества n кислорода равно 0.2 моль
- Относительная плотность по… задачи
- Относительная плотность вещества – отношение плотности вещества Б к плотности вещества А
- Плотность воздуха в помещении (внутреннего)
- Плотность воздуха в различных единицах
- Плотность воздуха при 0°с, 4°с, 5°с, 7°с, 10°с, 20°с
- Плотность воздуха при разных температурах: таблицы
- Плотность газов
- Плотность наружного воздуха
- Плотность при изменении температуры, давления, влажности
- По какой формуле высчитывается
- Примеры решения задач
- Расчет плотности воздуха на калькуляторе онлайн
- Решебник по физике чертова а.г. 1987г — вариант 6 контрольная 2
- Удельная
- Формула плотности воздуха
Установите плотность по кислороду газа, у которого плотность по воздуху равна 0,5862.2 какова относительная плотность неизвестного газа по воздуху если его плотность по водороду равна 32?3. определите массу неизвестного газа объёмом 10 л плотностью p=1,52 г/л — Знания.site
1. D по O2 = D (по воздуху) * М(воздуха)/М(O2) = 0.5862*29/32 ≈ 0.5312
2. D по воздуху = (D по Н2)*M(H2)/M(воздуха) = 32*2/29 ≈ 2.2069
3. m = ρ*V = 1.52*10 = 15.2 г
В сосуде вместимостью v = 2 л находится кислород количество вещества v которого равно 0,2 моль определить плотность ρ газа
Раздел: Молекулярная физика и термодинамика
Условие задачи:
В сосуде вместимостью V = 2 л находится кислород, количество вещества v которого равно 0,2 моль. Определить плотность ρ газа.
Подробное решение. Оформлено в Microsoft Word 2003
Вычисление относительной плотности газа по другому газу
Решение
1. Найдем относительные молекулярные массы газов, о которых говорится в условии задачи и запишем их в дано.
2. Относительная плотность газа X по газу Y равна отношению относительной молекулярной массы X к относительной молекулярной массе Y.
Вычислим это отношение:
DH2(О2) = 32 / 2 = 16
Dвозд(О2) = 32 / 29 = 1,103
3. Запишем ответ
Ответ: DH2(О2) = 16;
Dвозд(О2) = 1,103
График плотности в зависимости от температуры
График наглядно показывает, как меняется плотность воздуха при изменении его температуры. Ниже представлен график плотности при температуре от -20°С до 100°С и более общий график – для температур от -250°С до 1000°С.
Другие виды плотности воздуха
Помимо обычно плотности и её зависимости от температуры, влажности и давления часто говорят о молярной и удельной плотности, а также о плотности внутреннего и наружного воздуха. Рассмотрим эти понятия подробнее.
Задача #8158: в сосуде вместимостью v=2 л находится кислород, (решение) — студизба
Как вычислять относительную плотность вещества
Такая характеристика, как относительная плотность вещества, показывает, во сколько раз оно тяжелее или легче другого соединения. Этот параметр можно определять по отношению к любому газообразному веществу. В большинстве случаев проводятся расчеты относительно воздуха или водорода. Однако могут попадаться задания, в которых необходимо вычислить относительную плотность и по другим газам, таким как кислород, аммиак или сероводород. В любом случае принцип решения задания един.
Инструкция
Как меняется плотность с ростом и понижением температуры
Из формулы плотности следует, что зависимость плотности от температуры обратно пропорциональная:
- Чем выше температура, чем ниже плотность
- Чем ниже температура, тем выше плотность
При расчете вентиляции обычно фигурируют температуры порядка -25… 25°С, это примерно 250…300К. Изменение температуры на 1 градус при таких абсолютных значениях – это изменение на 0,35%. То есть в системах вентиляции и кондиционирования при повышении температуры на 1 градус плотность снижается на 0,35% или на 0,0042 кг/м³.
Каждые 3 градуса – это 1% плотности
Приведем два примера, как можно рассчитать плотность самостоятельно в уме без использования сложных таблиц и графиков:
- Температура воздуха до нагревателя составляла -28°С, а после нагревателя 18°С. Она изменилась на 46°С. Как изменится плотность воздуха? Ответ: плотность изменится примерно на 46 · 0,0042 = 0,19 кг/м³ (точные цифры: была 1,44, стала 1,21 кг/м³).
- В систему кондиционирования подается воздух с температурой 30°С, а на выходе его температура 18°С. Конденсат не выпадает. Как меняется плотность воздуха? Ответ: плотность увеличивается на 12 · 0,0042 = 0,05 кг/м³ (точные цифры: была 1,165, стала 1,21 кг/м³).
Как видно из примеров, в системах отопления, вентиляции и кондиционирования плотность воздуха изменяется в диапазоне от 1,16 до 1,44 кг/м³, то есть почти на 24%.
Это значит, что при одном и том же объемном расходе воздуха (например, 300 м³/ч) массовый расход может разниться на 25%, и на нагрев холодного воздуха потребуется на 25% больше энергии (на самом деле чуть меньше, так как в процессе нагрева плотность возрастает и погрешность снижается).
Тем не менее, в точных расчетах изменение плотности следует обязательно учитывать. Но не стоит забывать, что при изменении температуры меняется не только плотность, но и теплоемкость и другие параметры воздуха.
Как плотность воздуха зависит от температуры: формула
Напомним, что, согласно закону Менделеева-Клапейрона, плотность воздуха определяется по формуле:
ρ = p · M / (R · T)
В этой формуле:
- p – давление воздуха,
- М – его молярная масса (29 г/моль),
- R – универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)),
- Т – температура (Кельвин)
Важно помнить, что температура должна быть выражена в Кельвинах, а не Цельсиях:
То есть в формулу надо поставлять не 0°С, а 273К; не 10°С, а 283К, и т.д.
Молекулярная физика, термодинамика — решения контрольных из методички чертова
Бесплатные решения контрольных работ из методички Чертова 1987 г. издания для студентов-заочников.
Смотрите также решения задач по молекулярной физике и термодинамике в «большом» задачнике Чертова (c примерами решений), Савельеве, Иродове.
Будьте внимательны: символы физических величин в условии и решении задачи могут отличаться.
201.Определить количество вещества ν и число N молекул кислорода массой m=0,5 кг.
202.Сколько атомов содержится в ртути: 1) количеством вещества ν=0,2 моль; 2) массой m=1 г?
203.Вода при температуре t=4° C занимает объем V=1 см3. Определить количество вещества ν и число N молекул воды.
204.Найти молярную массу М и массу mм одной молекулы поваренной соли.
205.Определить массу mм одной молекулы углекислого газа.
206.Определить концентрацию n молекул кислорода, находящегося в сосуде вместимостью V=2 л. Количество вещества ν кислорода равно 0,2 моль.
207.Определить количество вещества ν водорода, заполняющего сосуд объемом V=3 л, если концентрация молекул газа в сосуде n=2*1018 м-3…
208.В баллоне объемом V=3 л содержится кислород массой m=10 г. Определить концентрацию n молекул газа.
209.Определить относительную молекулярную массу Mr: 1) воды; 2) углекислого газа; 3) поваренной соли.
210.Определить количество вещества ν и число N молекул азота массой m=0,2 кг.
211.В цилиндр длиной l=1,6 м, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении p0, начали медленно вдвигать поршень площадью основания S=200…
212.В баллоне находится газ при температуре Т1=400 К. До какой температуры T2 надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5…
213.Баллон вместимостью V=20 л заполнен азотом при температуре T=400 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на Δp=200 кПа…
214.В баллоне вместимостью V=15 л находится аргон под давлением p1=600 кПа и при температуре Т1=300 К. Когда из баллона было взято некоторое…
215.Два сосуда одинакового объема содержат кислород. В одном сосуде давление p1=2 МПа и температура T1=800 К, в другом p2=2,5…
216.Вычислить плотность ρ азота, находящегося в баллоне под давлением p=2 МПа и имеющего температуру T=400 К.
217.Определить относительную молекулярную массу Mr газа, если при температуре Т=154 К и давлении p=2,8 МПа он имеет плотность ρ=6,1 кг/м3…
218.Найти плотность ρ азота при температуре T=400 К и давлении p=2 МПа.
219.В сосуде объемом V=40 л находится кислород при температуре Т=300 К. Когда часть кислорода израсходовали, давление в баллоне понизилось на Δр=100…
220.Определить плотность ρ водяного пара, находящегося под давлением p=2,5 кПа и имеющего температуру Т=250 К.
221.Определить внутреннюю энергию U водорода, а также среднюю кинетическую энергию <ε> молекулы этого газа при температуре T=300 К, если количество…
222.Определить суммарную кинетическую энергию Ек поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде вместимостью V=3 л под давлением…
223.Количество вещества гелия ν=1,5 моль, температура T=120 К. Определить суммарную кинетическую энергию Ек поступательного движения всех молекул…
224.Молярная внутренняя энергия Um некоторого двухатомного газа равна 6,02 кДж/моль. Определить среднюю кинетическую энергию <εвр>…
225.Определить среднюю кинетическую энергию <ε> одной молекулы водяного пара при температуре Т=500 К.
226.Определить среднюю квадратичную скорость <vкв> молекулы газа, заключенного в сосуд вместимостью V=2 л под давлением p=200 кПа. Масса газа…
227.Водород находится при температуре T=300 К. Найти среднюю кинетическую энергию <εвр> вращательного движения одной молекулы, а также…
228.При какой температуре средняя кинетическая энергия <εп> поступательного движения молекулы газа равна 4,14*10-21 Дж?…
229.В азоте взвешены мельчайшие пылинки, которые движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Масса каждой пылинки равна 6*10-10…
230.Определить среднюю кинетическую энергию <εк> поступательного движения и <εвр> вращательного движения…
231.Определить молярную массу М двухатомного газа и его удельные теплоемкости, если известно, что разность cp-cV удельных теплоемкостей…
232.Найти удельные cp и cV, а также молярные Cp и CV теплоемкости углекислого газа.
233.Определить показатель адиабаты γ идеального газа, который при температуре T=350 К и давлении p=0,4 МПа занимает объем V=300 л и имеет теплоемкость…
234.В сосуде вместимостью V=6 л находится при нормальных условиях двухатомный газ. Определить теплоемкость CV этого газа при постоянном объеме.
235.Определить относительную молекулярную массу Mr и молярную массу газа M, если разность его удельных теплоемкостей cp-cV=2,08…
236.Определить молярные теплоемкости газа, если его удельные теплоемкости cV=10,4 кДж/(кг*К) и cp=14,6 кДж/(кг*К).
237.Найти удельные cV и cp и молярные CV и Cp теплоемкости азота и гелия.
238.Вычислить удельные теплоемкости газа, зная, что его молярная масса M=4*10-3 кг/моль и отношение теплоемкостей Cp/CV=1,67…
239.Трехатомный газ под давлением p=240 кПа и температуре t=20° C занимает объем V=10 л. Определить теплоемкость Cp этого газа при постоянном…
240.Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объем V=5 л. Вычислить теплоемкость CV этого газа при постоянном объеме.
241.Найти среднее число <z> столкновений за время t=1 с и длину свободного пробега <l> молекулы гелия, если газ находится под давлением p=2 кПа…
242.Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекулы азота в сосуде вместимостью V=5 л. Масса газа m=0,5 г.
243.Водород находится под давлением p=20 мкПа и имеет температуру T=300 К. Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекулы такого газа.
244.При нормальных условиях длина свободного пробега <l> молекулы водорода равна 0,160 мкм. Определить диаметр d молекулы водорода.
245.Какова средняя арифметическая скорость <v> молекул кислорода при нормальных условиях, если известно, что средняя длина свободного пробега <l>…
246.Кислород находится под давлением p=133 нПа при температуре T=200 К. Вычислить среднее число <z> столкновений молекулы кислорода при этих условиях…
247.При каком давлении p средняя длина свободного пробега <l> молекул азота равна 1 м, если температура газа t=10° С?
248.В сосуде вместимостью V=5 л находится водород массой m=0,5 г. Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекулы водорода в этом сосуде.
249.Средняя длина свободного пробега <l> молекулы водорода при некоторых условиях равна 2 мм. Найти плотность ρ водорода при этих условиях.
250.В сферической колбе вместимостью V=3 л, содержащей азот, создан вакуум с давлением p=80 мкПа. Температура газа T=250 К. Можно ли считать вакуум в колбе…
251.Определить количество теплоты Q, которое надо сообщить кислороду объемом V=50 л при его изохорном нагревании, чтобы давление газа повысилось на Δp=0,5…
252.При изотермическом расширении азота при температуре Т=280 К объем его увеличился в два раза. Определить: 1) совершенную при расширении газа работу А; 2)…
253.При адиабатном сжатии давление воздуха было увеличено от p1=50 кПа до p2=0,5 МПа. Затем при неизменном объеме температура воздуха…
254.Кислород массой m=200 г занимает объем V1=100 л и находится под давлением p1=200 кПа. При нагревании газ расширился при постоянном…
255.Объем водорода при изотермическом расширении при температуре T=300 К увеличился в n=3 раза. Определить работу А, совершенную газом, и теплоту Q, полученную…
256.Азот массой m=0,1 кг был изобарно нагрет от температуры T1=200 К до температуры Т2=400 К. Определить работу А, совершенную газом,…
257.Во сколько раз увеличится объем водорода, содержащий количество вещества ν=0,4 моль при изотермическом расширении, если при этом газ получит теплоту…
258.Какая работа А совершается при изотермическом расширении водорода массой m=5 г, взятого при температуре Т=290 К, если объем газа увеличивается в три раза?…
259.Какая доля w1 количества теплоты Q, подводимого к идеальному двухатомному газу при изобарном процессе, расходуется на увеличение ΔU внутренней…
260.Определить работу А, которую совершит азот, если ему при постоянном давлении сообщить количество теплоты Q=21 кДж. Найти также изменение ΔU внутренней…
261.Идеальный газ совершает цикл Карно при температурах теплоприемника T2=290 К и теплоотдатчика T1=400 К. Во сколько раз увеличится…
262.Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т1 теплоотдатчика в четыре раза (n=4) больше температуры теплоприемника. Какую долю w количества…
263.Определить работу А2 изотермического сжатия газа, совершающего цикл Карно, КПД которого η=0,4, если работа изотермического расширения равна…
264.Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплоприемнику теплоту Q2=14 кДж. Определить температуру Т1 теплоотдатчика, если при температуре…
265.Газ, являясь рабочим веществом в цикле Карно, получил от теплоотдатчика теплоту Q1=4,38 кДж и совершил работу A=2,4 кДж. Определить температуру…
266.Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплоприемнику 67% теплоты, полученной от теплоотдатчика. Определить температуру T2 теплоприемника, если…
267.Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия η цикла Карно при повышении температуры теплоотдатчика от T1=380 К до T1‘=560…
268.Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. Температура теплоотдатчика Т1=500 К, температура теплоприемника T2=250 К. Определить…
269.Газ, совершающий цикл Карно, получает теплоту Q1=84 кДж. Определить работу А газа, если температура T1 теплоотдатчика в три раза…
270.В цикле Карно газ получил от теплоотдатчика теплоту Q1=500 Дж и совершил работу A=100 Дж. Температура теплоотдатчика T1=400 K. Определить…
271.Найти массу m воды, вошедшей в стеклянную трубку с диаметром канала d=0,8 мм, опущенную в воду на малую глубину. Считать смачивание полным.
272.Какую работу А надо совершить при выдувании мыльного пузыря, чтобы увеличить его объём от V1=8 см3 до V2=16 см3?…
273.Какая энергия Е выделится при слиянии двух капель ртути диаметром d1=0,8 мм и d2=1,2 мм в одну каплю?
274.Определить давление p внутри воздушного пузырька диаметром d=4 мм, находящегося в воде у самой ее поверхности. Считать атмосферное давление нормальным…
275.Пространство между двумя стеклянными параллельными пластинками с площадью поверхности S=100 см2 каждая, расположенными на расстоянии l=20 мкм…
276.Глицерин поднялся в капиллярной трубке с диаметром канала d=1 мм на высоту h=20 мм. Определить поверхностное натяжение α глицерина. Считать смачивание…
277.В воду опущена на очень малую глубину стеклянная трубка с диаметром канала d=1мм. Определить массу m воды, вошедшей в трубку.
278.На сколько давление р воздуха внутри мыльного пузыря больше нормального атмосферного давления р0, если диаметр пузыря d=5 мм?
279.Воздушный пузырек диаметром d=2,2 мкм находится в воде у самой ее поверхности. Определить плотность ρ воздуха в пузырьке, если воздух над поверхностью…
280.Две капли ртути радиусом r=1,2 мм каждая слились в одну большую каплю. Определить энергию Е, которая выделится при этом слиянии. Считать процесс изотермическим…
Молярная
На самом деле такого понятия, как молярная плотность воздуха не существует. Чаще всего речь идет о молярной массе. Она равна 29,98г/моль, но её обычно округляют до 29 г/моль.
Рассчитывается молярная масса воздуха следующим образом:
Молярная масса любого вещества равна массе атомов, в ходящих в его состав. В состав воздуха входит 75% азота и 25% кислорода. Атомная масса азота (N₂) равна 28г/моль. Атомная масса кислорода (О₂) равна 32 г/моль. Учитывая состав воздуха, получим:
- Молярная масса воздуха = 75%*28 25%*32 = 29г/моль.
Более точное значение – 28,98 г/моль.
Если вы забыли молярную массу воздуха, то её можно легко вычислить в уме, зная молярные массы азота и кислорода. Рассуждения следующие:
Если бы воздуха состоял только из азота, его молярная масса была бы равна 28 г/моль. Но ¼ воздуха – это кислород, молярная масса которого на 4 г/моль больше. Значит, к 28 надо добавить ¼ от 4 г/моль. Получится как раз 29 г/моль.
Объемные отношения газов при химических реакциях
Вещество из жидкого или твердого переходит в газообразное агрегатное состояние при нагреве, примерами таких процессов являются:
- кипение жидкостей;
- возгонка твердых веществ (переход из твердого состояния сразу в газообразное).
В связи с тем, что расстояние между молекулами газов существенно превышает размеры самих молекул, объем, занимаемый газообразным веществом, является объемом свободного пространства между молекулами газа, перемещающимися хаотично. Величина этого пространства зависит от условий, при которых находится газ:
Данная характеристика практически равна для всех газов. При этом объемом, который занимают сами молекулы, допустимо пренебречь. Вывод из вышесказанного сформулирован в законе Авогадро.
Молярный объем газа определяют как отношение объема газа к его количеству:
Онлайн калькулятор плотности при разной температуре
Калькулятор позволяет рассчитать плотность воздуха при различной температуре прямо на сайте онлайн. В расчете учитывается только температура. Давление – нормальное атмосферное (760 мм рт. ст. или 101 325 Па). Получить более сложный и точный расчет в зависимости от температуры, влажности и давления одновременно можно на этой странице.
Определите плотность по воздуху газовой… — учеба и наука — химия
Расчитаем массу смеси mcмеси= V(Cl2)* M(Cl2)/22,4 V(O2)* M(O2)/22,4=2,8*71/22,4 5,6*3222,4=16,875 г
Количество вещества смеси n=2,8 5,2/22,4=0,36 моль
Молярная масса смеси М(смеси)=16,875 г/0,36 моль=46,875 г/моль
Молярная масса воздуха =29 г/моль
Находим плотность по воздуху
D(возд)= 46,875/29=1,62
Определить концентрацию n молекул кислорода, находящегося в сосуде объемом v = 2 л. количество вещества n кислорода равно 0.2 моль
m0=v*Na=0,2*6*10^23=1,2*10^23
n=1,2*10^23/2*10^-3=0,6*10^26
Относительная плотность по… задачи
24-Фев-2022 | комментариев 26 | Лолита Окольнова
В ЕГЭ иногда встречаются задачи (часть С последнее задание), где в условии дана относительнаяплотность вещества по… водороду, кислороду, воздуху, азоту и т.д.
Например:
Относительная плотность вещества – отношение плотности вещества Б к плотности вещества А
Относительная плотность — величина безразмерная
Формула достаточно простая, и из нее вытекает другая формула —
Формула молярной массы вещества
Mr1 = D•Mr2
и т.д.
В условии задачи может быть полная формулировка — «относительная плотность (паров)…», а может быть просто «плотность вещества по…»
Давайте решим нашу задачу:
Дана плотность паров вещества по воздуху, значит, нам подходит формула молярной массы вещества —
Mr (вещества)=Mr(воздуха)•D=29 гмоль • D
Mr(вещества)=29 гмоль • 1.448 = 42 гмоль
Нам дан углеводород — СхHy, значит, мы можем найти Mr(Cx и Mr(Hy). Обратите внимание, именно молярные массы, т.к.у нас несколько атомов углерода и водорода.
Для этого надо молярную массу вещества умножить на процентное содержание элемента:
Mr(Cx)=Mr(вещества)•ω
Mr(Cx)= 42 гмоль · 0.8571=36 гмоль
x=Mr(Cx)Ar(C)=36 гмоль ÷ 12 гмоль =3.
Точно так же находим все данные для водорода:
Mr(Hy)=Mr(вещества)•ω
Mr(Hy)= 42 гмоль · 0.1429=6 гмоль
x=Mr(Hy)Ar(H)=6 гмоль ÷ 1 гмоль =6.
Искомое вещество — C3H6 — пропен.
Еще раз повторим определение —
Относительная плотность газа – это сравнение молярной или относительной молекулярной массы одного газа с аналогичным показателем другого газа.
Дана относительная плотность по аргону.
Mr (вещества)=Ar(Ar)•D
Mr (CxHy)=40 гмоль ·1.05=42 гмоль
Запишем уравнение горения:
СхHy O2 = xCO2 y2H2O
Найдем количество углекислого газа и воды:
n(CO2)=V22,4 лмоль = 33.622.4=1.5
n(H2O)=mMr=2718=1.5
Соотношение х : y2 как 1.5 : 1.5, т.е. y=2x, что соответствует общей формуле алкенов: CnH2n
Выражаем в общем виде молярную массу: Mr=Mr(C) Mr(H)
12n 2n=42
n=3
Наше вещество — C3H6 — пропен
Плотность воздуха в помещении (внутреннего)
Здесь также всё зависит от состава воздуха и степени его свежести. В квартирах, домах и помещениях обычно меньше загрязнений, чем на улицах города, особенно если в приточной вентиляции предусмотрен фильтр.
Но в помещениях есть другая беда – их редкое проветривание, в результате чего возрастает доля углекислого газа, молярная масса которого выше, чем у воздуха (см. выше). В итоге плотность должна постепенно возрастать…
Но на практике этого не случается, так как с ростом СО₂ также увеличивается относительная влажность, а иногда и температура внутреннего воздуха. Оба фактора – за снижение плотности, и они имеют более сильный вес. В итоге плотность воздуха в помещении обычно ниже нормальной и находится на уровне 1,18…1,19 кг/м³.
Плотность воздуха в различных единицах
Обычно плотность измеряют в килограммах на кубический метр (кг/м³). И тогда в формулы подставляют значение 1,2кг/м³. Это соответствует единицам измерения таблице СИ.
Но иногда вам может понадобиться значение плотности, выраженное в других единицах:
Плотность воздуха при 0°с, 4°с, 5°с, 7°с, 10°с, 20°с
Чаще всего в расчетах нужна плотность воздуха при следующих температурах:
- При 0°С: 1,2930 кг/м³
- При 4°С: 1,2743 кг/м³
- При 5°С: 1,2697 кг/м³
- При 7°С: 1,2607 кг/м³
- При 10°С: 1,2473 кг/м³
- При 20°С: 1,2048 кг/м³
Плотность воздуха при разных температурах: таблицы
В зависимости от целей вам понадобятся таблицы на разные диапазоны температур. В системах вентиляции и кондиционирования обычно достаточно диапазона от -20°С до 100°С. Для других задач потребуется более широкий диапазон: от 0 до 1000 Кельвинов. Ниже мы приводим соответствующие таблицы.
Плотность газов
Газы в отличие от жидкостей характеризуются малой плотностью. Нормальной плотностью газа называется масса одного его литра при 0°С и давлении 1 кгс/см2. Масса одной молекулы любого газа пропорциональна его плотности.
Плотность газа с изменяется пропорционально давлению и измеряется отношением массы газа m к занимаемому им объему V:
Для практических целей различные газы удобно характеризовать по их плотности относительно воздуха при одинаковых условиях давления и температуры. Поскольку молекулы разных газов имеют различную массу, их плотности при одинаковом давлении пропорциональны молярным массам.
Плотность газов и отношение их плотности к плотности воздуха:
Газ | Химический символ | Молярная масса М, г/моль | Плотность с, кг/м3 | Плотность по отношению к воздуху |
Азот | N2 | 28,016 | l,251 | 0,967 |
Аммиак | NH3 | 17,032 | 0,711 | 0,597 |
Аргон | Аr | 39,944 | 1,784 | 1,380 |
Водород | Н2 | 2,016 | 0,090 | 0,070 |
Воздух | — | 28,98 | 1,293 | 1,000 |
Гелий | Не | 4,003 | 0,178 | 0,138 |
Кислород | 32,00 | 1,429 | 1,105 | |
Криптон | Кr | 83,7 | 3,739 | 2,868 |
Неон | Ne | 20,183 | 0,900 | 0,696 |
Окись углерода | СО | 28,010 | 1,250 | 0,967 |
Углекислый газ | СО2 | 44,010 | 1,977 | 1,529 |
Плотность наружного воздуха
Плотность воздуха практически не зависит от того, наружный это воздух или нет. Формула ρ=p·M/(R·T), где
- p – атмосферное давление,
- M – молярная масса (29 г/моль),
- R – газовая постоянная 8,314 Дж/(моль·К),
- Т – температура воздуха в Кельвинах (К)
одинакова для любого газа.
Но всё-таки небольшая разница возможна. Наружный воздух в городах обычно сильнее загрязнен, в нем больше примесей, и его молярная масса за счет наличия тяжелых загрязняющих газов выше. Кроме того, в нем может быть меньше кислорода (О₂, молярная масса 32 г/моль) и больше углекислого газа (СО₂, молярная масса 46 г/моль).
В итоге из-за повышенной загрязненности плотность наружного воздуха в городах может быть на 0-2% выше, чем при нормальных условиях 1,2 кг/м³.
С другой стороны, в лесу и на природе загрязнителей нет, углекислота тоже отсутствует, а кислорода больше. В итоге плотность будет близка или даже чуть ниже нормальной (1,2 кг/м³).
Плотность при изменении температуры, давления, влажности
Каждый из параметров – температура, давление и высота над уровнем моря, влажность – оказывает влияние на плотность воздуха. При их изменении плотность может меняться аж в 1,5 раза: примерно от 0,9 до 1,4 кг/м³. Эти зависимости подробно освещены в отдельных статьях:
Наибольший вклад в изменение плотности вносит температура. Так, при -20°С плотность воздуха составляет порядка 1,4 кг/м³, а при 30°С – 1,16 кг/м³, то есть изменяется на 20%.
При пониженном атмосферном давлении плотность воздуха примерно на 2% ниже нормы, при повышенном – на 2% выше нормы.
Каждые 100 метров над уровнем моря плотность воздуха снижается примерно на 1%. На высоте 1км разница уже 10%, на высоте 2км достигает 20%.
Влажность воздуха оказывает влияние на плотность только при относительно высоких температурах, причем чем выше температура, тем сильнее ошибка. Например, при температуре 0°С разница по плотности между влажностью 0% и 100% ничтожно мала и составляет всего 0,2%. При 20°С – около 1%. При 40°С – 3%, а при 100°С – почти 40%.
По какой формуле высчитывается
Плотность газообразного вещества в лабораторных условиях определяют следующим методом:
- Измеряют вес стеклянной колбы с краном с помощью аналитических весов.
- Принимают за исходную массу колбы, а за конечную — массу колбы, которую наполняют рассматриваемым газом до определенного давления.
- Путем вычитания из второй массы исходной определяют их разность, которую затем делят на объем колбы.
- Полученное в результате значение является плотностью газа в заданных условиях.
Расчет плотности газообразного вещества при нормальных условиях выполняют с помощью уравнения состояния идеального газа:
p2=pN
V2=VN
T2=TN
p1/pN×V1/m×m/VN=T1/TN;
m/V1=r1
m/VN=rN
Таким образом:
rN=r1×pN/p1×T1/TN
Значения плотностей некоторых газообразных веществ при нормальных условиях представлены в таблице:
Примеры решения задач
Расчет плотности воздуха на калькуляторе онлайн
Самый точный способ определить плотность воздуха – воспользоваться нашим онлайн-калькулятором. Он учитывает большинство параметров воздуха, таких как температура, давление, высота над уровнем моря и относительная влажность.
[calc-air-density]
После указания исходных данных вы можете сохранить ссылку на результаты расчета. Для этого нажмите кнопку «Копировать» в нижней части онлайн-калькулятора. По этой ссылке всегда будет доступен расчет плотности именно для тех данных, которые вы указали.
Решебник по физике чертова а.г. 1987г — вариант 6 контрольная 2
Решенные задачи из учебника ФИЗИКА. Методические указания и контрольные задания. Под редакцией А. Г. Чертова
Ниже приведены условия задач и отсканированные листы с решениями. Загрузка страницы может занять некоторое время.
206. Определить концентрацию n молекул кислорода, находящегося в сосуде объемом V=2л. Количество вещества кислорода равно ν = 0,2 моль.
216. Вычислить плотность ρ азота, находящегося в баллоне под давлением P = 2МПа и имеющего температуру T =400 К.
226. Определить среднюю квадратичную скорость Vкв молекулы газа, заключенного в сосуд вместимостью V = 2 л под давлением P = 200 кПа. Масса газа m= 0,3 г.
236. Определить молярные теплоемкости газа, если его удельные теплоемкости сv=10,4кДж/(кг×К) и ср= 14,6 кДж/(кг×К).
246. Кислород находится под давлением P= 133 нПа при температуре T=200К. Вычислить среднее число столкновений молекулы кислорода при этих условиях за время t= 1 с.
256. Азот массой 0,1 кг был изобарно нагрет от температуры T1= 200 К до Т2 = 400 К. Определить работу А, совершенную газом, полученную им теплоту Q и изменение внутренней энергии.
266. Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплоприемнику 67% теплоты, полученной от теплоотдатчика. Определить температуру T2 теплоприемника, если температура теплоотдатчика T1 = 430 К.
276. Глицерин поднялся в капиллярной трубке диаметром канала d=1 мм на высоту h = 20мм. Определить поверхностное натяжение α глицерина. Смачивание считать полным.
Удельная
Удельной плотности воздуха тоже не существует. Здесь обычно речь идет об удельной массе, а это и есть обычная плотность. При нормальных условиях (1 атм. и 20°С) принимают значение 1.2041 кг/м³ или просто 1,2 кг/м³.
Формула плотности воздуха
Найти плотность воздуха можно при помощи уравнения Менделеева-Клапейрона:
ρ = p · M / (R · T), где
- p – атмосферное давление (нормальное значение 101 325 Па),
- M – молярная масса (29 г/моль, если точнее то 28,98 г/моль),
- R – газовая постоянная 8,314 Дж/(моль·К),
- Т – температура воздуха в Кельвинах (К), что на 273° больше, чем в Цельсиях.
Величину R/M называют газовой постоянной для воздуха. Она равна 283 Дж/(кг·К):
- R/M = 8,314/29 = 0,287 Дж/(г·К) = 286,7 Дж/(кг·К)
Тогда формулу для плотности сухого воздуха в зависимости от давления и температуры можно записать следующим образом:
Главное – помнить, что температура должна быть выражена в Кельвинах (273,16 °С). Например, если подставить нормальное давление (101 325 Па) и температуру 0°С, то получим:
- При 0°С: ρ = 101 325 / (286,9·273,16) = 1,293 кг/м³
- При 20°С: ρ = 101 325 / (286,9·293,16) = 1,2047 кг/м³