气体的密度怎么算
气体密度计算公式如下:
ρ= m/V
m表示:物体的质量
v表示:物体的体积
由于气体分子常会装在容器中移动,其质量一般会用密度来表示。密度是单位体积下的质量,也是比容的倒数。气体密度变化的范围很大.因为当受到压力或体积的限制时,气体分子之间可以靠得更近。
密度的变化即为可压缩性,气体的密度和压力及温度都是状态变数,在过程中的变化会依照热力学的定律。针对静态气体而言,气体的密度在整个容器中是相同的。密度是一标量,若是固定质量气体,密度和容器的体积成反比。
密度与浮力
1、物体在水中
ρ物体<ρ水,物体漂浮(上浮)
ρ物体= ρ水,物体悬浮
ρ物体>ρ水,物体沉底(下沉)
2、对于任何液体
ρ物体<ρ液,物体漂浮(或上浮)
ρ物体= ρ液,物体悬浮
ρ物体>ρ液,物体沉底(或下沉)
当ρ物体≤ρ液时(物体漂浮或悬浮)
物体在水中的体积:物体的体积=ρ物体:ρ液
当ρ物体= ρ水(物体)悬浮时,物体在水中的体积:物体的体积=1:1
计算气体密度
用气体方程pV=nRT,
式中p为压强,V为体积,n为摩尔数,R为常量,T为绝对温度。
而n=M/Mmol,M为质量,Mmol为摩尔质量。
所以pV=MRT/Mmol
而密度ρ=M/V
所以ρ=pMmol/RT,
所以,只要知道了压强、摩尔质量、绝对温度就可以算出气体密度。
注意事项
1、由于空气的密度与压强有关,用排水取气法收集气体时,务必要使烧杯内外的水面相平,这样才能保证杯中空气的压强和环境空气的压强相同。
2、由于容器中盛的是压缩空气,所以放气时一定要缓慢,防止气体冲到烧杯外面。
3、本实验显然也说明了空气有质量。
以上内容参考:百度百科-空气密度
式中p为压强,V为体积,n为摩尔数,R为常量,T为绝对温度。
而n=m/M,m为质量,M为摩尔质量。
所以pV=mRT/M
而密度ρ=m/V
所以ρ=pM/RT
所以,只要知道了压强、摩尔质量、绝对温度就可以算出气体密度
用气体方程pV=nRT,
式中p为压强,V为体积,n为摩尔数,R为常量,T为绝对温度。
而n=M/Mmol,M为质量,Mmol为摩尔质量。
所以pV=MRT/Mmol
而密度ρ=M/V
所以ρ=pMmol/RT,
所以,只要知道了压强、摩尔质量、绝对温度就可以算出气体密度
气体由于分子间距离大,所以质轻,密度小。由于气体的体积随压力和温度的改变而变化。压力增加气体体积缩小,密度加大。比如常压下空气的密度(D)为1.3g/L,加压至5个大气压则体积缩小5倍,密度增加5倍,为1.3g/L×5=6.5g/L。
气体密度 - 标准密度
在标准条件下(0℃、1ATA)1L气体的重量为其标准密度,标准密度从下表可以查出。
各种气体的标准密度表
气体名称 密度(g/L)
空气 1.30
氢 0.09
氮 1.26
氧 1.46
二氧化碳 1.97
一氧化碳 1
氙 5.88
氡 9.78
气体密度 - 相对密度
为便于比较各种气体的轻重,物理学上将在相同压强和温度条件下,以空气密度为1,与其它气体密度相比,比值称相对密度。下表为各种气体的相对密度。相对密度小于1的气体说明它比空气较,大于1的气体说明它比空气重。
各种气体的相对密度表
气体名称 相对密度
氢 0.0695
氮 0.963
氧 1.105
二氧化碳 1.529
一氧化碳 0.967
氡 7.526
气体密度 - 呼吸道阻力与空气密度的关系
呼吸时气体通过呼吸道产生一定阻力(摩擦力),吸入气体密度越大,呼吸道阻力也越大。在高压氧舱内进行治疗的病人随压力的增高,呼吸道阻力加大,通气功能减弱,会造成:①缺氧;②二氧化碳潴留;③呼吸肌疲劳。虽然吸入纯氧可以弥补缺氧,但二氧化碳潴留和呼吸肌疲劳无法代偿。因此,体弱、消瘦、肌病或重症肌无力等患者必须进行高压氧治疗时,要采取低压力(不超过2ATA)和缩短治疗时间。