Massa jenis relatif suatu gas terhadap gas lainnya. Berapa kepadatan udara dan apa yang setara dengan kondisi normal?

Salah satu yang paling penting properti fisik berbentuk gas zat yang berbeda adalah nilai kepadatannya.

DEFINISI

Kepadatan adalah besaran fisika skalar, yang didefinisikan sebagai perbandingan massa suatu benda dengan volume yang ditempatinya.

Besaran ini biasanya dilambangkan dengan huruf Yunani r atau huruf latin D dan D. Satuan ukuran massa jenis dalam sistem SI adalah kg/m 3 , dan dalam GHS - g/cm 3 . Kepadatan gas adalah nilai referensi, biasanya diukur pada tekanan udara. kamu.

Seringkali, dalam kaitannya dengan gas, konsep “kerapatan relatif” digunakan. Nilai ini adalah perbandingan massa suatu gas dengan massa gas lain yang diambil dalam volume yang sama, pada suhu yang sama dan tekanan yang sama, yang disebut massa jenis relatif gas pertama terhadap gas kedua.

Misalnya kapan kondisi normal massa karbon dioksida dalam volume 1 liter sama dengan 1,98 g, dan massa hidrogen dalam volume yang sama dan kondisi yang sama adalah 0,09 g, maka massa jenis karbon dioksida oleh hidrogen adalah: 1,98 / 0,09 = 22.

Kepadatan gas relatif

Mari kita nyatakan massa jenis relatif gas m 1 / m 2 dengan huruf D. Maka

Oleh karena itu, massa molar suatu gas sama dengan massa jenisnya terhadap gas lain, dikalikan dengan massa molar gas kedua.

Seringkali kepadatan berbagai gas ditentukan dalam kaitannya dengan hidrogen, sebagai gas yang paling ringan. Karena massa molar hidrogen adalah 2,0158 g/mol, maka persamaan untuk menghitung massa molar berbentuk:

atau, jika kita membulatkan massa molar hidrogen menjadi 2:

Menghitung, misalnya, dengan menggunakan persamaan ini massa molar karbon dioksida, yang massa jenis hidrogennya, seperti ditunjukkan di atas, adalah 22, kita mendapatkan:

M(CO 2) = 2 × 22 = 44 g/mol.

Massa jenis suatu gas dapat ditentukan secara mandiri dalam kondisi laboratorium sebagai berikut: Anda perlu mengambil labu kaca dengan sumbat dan menimbangnya dengan timbangan analitik. Berat awal adalah berat labu tempat seluruh udara dipompa keluar, berat akhir adalah berat labu yang diisi hingga tekanan tertentu dengan gas yang diuji. Perbedaan massa yang diperoleh harus dibagi dengan volume labu. Nilai yang dihitung adalah kepadatan gas dalam kondisi ini.

p 1 /p N ×V 1 /m×m/V N = T 1 /T N ;

Karena m/V 1 = r 1 dan m/V N = r N , kita temukan itu

r N = r 1 ×p N /p 1 ×T 1 /T N .

Tabel di bawah menunjukkan kepadatan beberapa gas.

Tabel 1. Massa jenis gas dalam kondisi normal.

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

Latihan	Massa jenis relatif gas untuk hidrogen adalah 27. Fraksi massa unsur hidrogen di dalamnya adalah 18,5%, dan unsur boron adalah 81,5%. Tentukan rumus gas tersebut.
Larutan	Fraksi massa unsur X dalam molekul dengan komposisi NX dihitung menggunakan rumus berikut: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Mari kita nyatakan jumlah atom hidrogen dalam molekul dengan “x” dan jumlah atom boron dengan “y”. Mari kita cari massa atom relatif yang sesuai dari unsur hidrogen dan boron (nilai massa atom relatif yang diambil dari Tabel Periodik D.I. Mendeleev dibulatkan menjadi bilangan bulat). Ar(B) = 11; Ar(H) = 1. Kami membagi persentase kandungan unsur menjadi massa atom relatif yang sesuai. Dengan demikian kita akan mencari hubungan antara jumlah atom dalam molekul senyawa: 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. Artinya rumus paling sederhana senyawa hidrogen dan boron adalah H 5 B 2 . Massa molar suatu gas dapat ditentukan dengan menggunakan kepadatan hidrogennya: M gas = M(H 2) × D H2 (gas); M gas = 2 × 27 = 54 g/mol. Untuk mencari rumus sebenarnya dari senyawa hidrogen dan boron, kita cari perbandingan massa molar yang dihasilkan: M gas / M(H 5 B 2) = 54 / 27 = 2. M(H 5 B 2) = 5 × Ar(H) + 2 × Ar(B) = 5 × 1 + 2 × 11 = 5 + 22 = 27 g/mol. Artinya semua indeks pada rumus H 5 B 2 harus dikalikan 2. Dengan demikian rumus suatu zat akan menjadi seperti H 10 B 4.
Menjawab	Rumus gasnya adalah H 10 B 4

CONTOH 2

Latihan	Hitung kepadatan relatif karbon dioksida CO 2 di udara.
Larutan	Untuk menghitung massa jenis relatif suatu gas dengan gas lainnya, massa molekul relatif gas pertama harus dibagi dengan massa molekul relatif gas kedua. Berat molekul relatif udara dianggap 29 (dengan mempertimbangkan kandungan nitrogen, oksigen, dan gas lain di udara). Perlu dicatat bahwa konsep "massa molekul relatif udara" digunakan secara kondisional, karena udara adalah campuran gas. D udara (CO 2) = M r (CO 2) / M r (udara); D udara (CO 2) = 44/29 = 1,52. M r (CO 2) = A r (C) + 2 × A r (O) = 12 + 2 × 16 = 12 + 32 = 44.
Menjawab	Kepadatan relatif karbon dioksida di udara adalah 1,52.

instruksi

Untuk mengatasi masalah tersebut, perlu menggunakan rumus kepadatan relatif:

Pertama, carilah berat molekul relatif amonia, yang dapat dihitung dari tabel D.I. Mendeleev.

Ar (N) = 14, Ar (H) = 3 x 1 = 3, maka
Tuan (NH3) = 14 + 3 = 17

Gantikan data yang diperoleh ke dalam rumus untuk menentukan kepadatan relatif di udara:
D (udara) = Tuan (amonia) / Tuan (udara);
D (udara) = Mr (amonia) / 29;
D (udara) = 17/29 = 0,59.

Contoh No. 2. Hitung massa jenis relatif amonia terhadap hidrogen.

Substitusikan data tersebut ke dalam rumus untuk menentukan massa jenis relatif hidrogen:
D (hidrogen) = Mr (amonia) / Mr (hidrogen);
D (hidrogen) = Mr (amonia)/ 2;
D (hidrogen) = 17/ 2 = 8,5.

Hidrogen (dari bahasa Latin “Hydrogenium” - “menghasilkan air”) adalah unsur pertama dalam tabel periodik. Tersebar luas, ia ada dalam bentuk tiga isotop - protium, deuterium dan tritium. Hidrogen adalah gas ringan dan tidak berwarna (14,5 kali lebih ringan dari udara). Ketika bercampur dengan udara dan oksigen, bahan ini sangat mudah meledak. Digunakan dalam industri kimia dan makanan, serta bahan bakar roket. Penelitian sedang dilakukan untuk mengetahui kemungkinan penggunaan hidrogen sebagai bahan bakar mesin mobil. Kepadatan hidrogen(seperti gas lainnya) dapat ditentukan cara yang berbeda.

instruksi

Pertama, berdasarkan definisi universal kepadatan - jumlah zat per satuan volume. Jika berada dalam bejana tertutup, massa jenis gas ditentukan hanya dengan rumus (M1 – M2)/V, dimana M1 adalah massa total bejana yang berisi gas, M2 adalah massa bejana kosong, dan V adalah volume internal kapal.

Jika Anda perlu menentukan kepadatannya hidrogen, yang memiliki data awal seperti , di sini persamaan keadaan universal gas ideal, atau persamaan Mendeleev-Clapeyron, dapat membantu: PV = (mRT)/M.
P – tekanan gas
V – volumenya
R – konstanta gas universal
T – suhu gas dalam Kelvin
M – massa molar gas
m adalah massa gas sebenarnya.

Gas ideal dianggap sebagai gas matematis yang energi potensial molekulnya dibandingkan dengan energi kinetiknya dapat diabaikan. Dalam model gas ideal, tidak ada gaya tarik menarik atau tolak menolak antar molekul, dan tumbukan partikel dengan partikel lain atau dinding bejana bersifat elastik mutlak.

Tentu saja, baik hidrogen maupun gas lainnya tidak ideal, namun model ini memungkinkan penghitungan dengan akurasi yang cukup tinggi pada suhu yang mendekati tekanan atmosfer dan suhu ruangan. Misalnya diberi tugas: mencari massa jenis hidrogen pada tekanan 6 dan suhu 20 derajat Celcius.

Pertama, ubah semua nilai aslinya ke sistem SI (6 atmosfer = 607950 Pa, 20 derajat C = 293 derajat K). Kemudian tulis persamaan Mendeleev-Clapeyron PV = (mRT)/M. Ubahlah menjadi: P = (mRT)/MV. Karena m/V adalah massa jenis (perbandingan massa suatu zat dengan volumenya), maka diperoleh: massa jenis hidrogen= PM/RT, dan kami memiliki semua data yang diperlukan untuk solusinya. Anda tahu nilai tekanan (607950), suhu (293), konstanta gas universal (8,31), massa molar hidrogen (0,002).

Mengganti data ini ke dalam rumus, Anda mendapatkan: kepadatan hidrogen pada kondisi tertentu tekanan dan suhu adalah 0,499 kg/meter kubik, atau sekitar 0,5.

Sumber:

• cara mencari massa jenis hidrogen

Kepadatan- ini adalah salah satu ciri suatu zat, sama seperti massa, volume, suhu, luas. Itu sama dengan rasio massa terhadap volume. Tugas utamanya adalah mempelajari cara menghitung nilai ini dan mengetahui bergantung pada apa nilainya.

instruksi

Kepadatan adalah rasio numerik massa terhadap volume suatu zat. Jika Anda ingin menentukan massa jenis suatu zat, dan mengetahui massa serta volumenya, mencari massa jenis tidak akan sulit bagi Anda. Cara termudah untuk mencari kepadatan adalah pada kasus ini- ini p = m/V. Satuannya dalam kg/m^3 dalam sistem SI. Namun, kedua nilai ini tidak selalu diberikan, jadi Anda harus mengetahui beberapa cara menghitung kepadatan.

Kepadatan Memiliki arti yang berbeda tergantung pada jenis zatnya. Selain itu, kepadatan bervariasi dengan salinitas dan suhu. Dengan menurunnya suhu maka densitasnya meningkat, dan dengan menurunnya derajat salinitas maka densitasnya juga menurun. Misalnya, kepadatan di Laut Merah dinilai masih tinggi, namun di Laut Baltik sudah lebih rendah. Pernahkah Anda semua memperhatikan bahwa jika Anda menambahkan air ke dalamnya, ia akan mengapung. Semua ini terjadi karena kepadatannya lebih rendah daripada air. Sebaliknya, logam dan bahan batu tenggelam karena kepadatannya lebih tinggi. Berdasarkan kepadatan benda, renang mereka ditentukan.

Berkat teori benda terapung, yang dengannya seseorang dapat mengetahui massa jenis suatu benda, air, volume seluruh benda, dan volume bagian yang terendam. Rumusnya seperti ini: Vimmer. bagian / V benda = p benda / p cairan, maka massa jenis benda dapat dicari sebagai berikut: p benda = V submersible. bagian * p cairan / benda V. Kondisi ini dipenuhi berdasarkan data tabel dan volume V yang ditentukan yang direndam. bagian dan V tubuh.

Video tentang topik tersebut

Tip 4: Cara menghitung massa molekul relatif suatu zat

Berat molekul relatif adalah besaran tak berdimensi yang menunjukkan berapa kali massa suatu molekul lebih besar dari 1/12 massa atom karbon. Jadi, massa atom karbon adalah 12 satuan. Massa molekul relatif suatu senyawa kimia dapat ditentukan dengan menjumlahkan massa atom-atom penyusun molekul suatu zat.

Anda akan perlu

• - pena;
• - kertas untuk catatan;
• - Kalkulator;
• - Tabel Mendeleev.

instruksi

Temukan dalam tabel periodik sel-sel unsur-unsur yang menyusun molekul ini. Nilai massa atom relatif (Ar) untuk setiap zat ditunjukkan di sudut kiri bawah sel. Tulis ulang, bulatkan ke bilangan bulat terdekat: Ar(H) – 1; Ar(P) – 31; Ar(O) – 16.

Tentukan massa molekul relatif senyawa tersebut (Mr). Caranya, kalikan massa atom setiap unsur dengan jumlah atom dalam . Kemudian jumlahkan nilai yang dihasilkan. Untuk asam ortofosfat: Mr(h3po4) = 3*1 + 1*31 + 4*16 = 98.

Massa molekul relatif secara numerik sama dengan massa molar suatu zat. Beberapa tugas menggunakan koneksi ini. Contoh: suatu gas pada suhu 200 K dan tekanan 0,2 MPa mempunyai massa jenis 5,3 kg/m3. Tentukan massa molekul relatifnya.

Gunakan persamaan Mendeleev-Cliperon untuk gas ideal: PV = mRT/M, dengan V adalah volume gas, m3; m – massa gas dengan volume tertentu, kg; M – massa molar gas, kg/mol; R – konstanta gas universal. R=8,314472 m2kg s-2 K-1 Mol-1; T – gas, K; P - tekanan absolut, Pa. Nyatakan massa molar dari hubungan ini: M = mRT/(PV).

Seperti diketahui massa jenis : p = m/V, kg/m3. Substitusikan ke dalam ekspresi: M = pRT/P. Tentukan massa molar gas: M = 5,3*8,31*200/(2*10^5) = 0,044 kg/mol. Berat molekul relatif gas: Mr = 44. Anda dapat berasumsi bahwa gas tersebut adalah karbon dioksida: Mr(CO2) = 12 + 16*2 = 44.

Sumber:

• menghitung berat molekul relatif

Di laboratorium kimia dan selama percobaan kimia Di rumah, seringkali perlu untuk menentukan kepadatan relatif suatu zat. Massa jenis relatif adalah perbandingan massa jenis suatu zat tertentu dengan massa jenis zat lain dalam kondisi tertentu atau terhadap massa jenis suatu zat acuan, yaitu air suling. Kepadatan relatif dinyatakan sebagai angka abstrak.

Anda akan perlu

• - tabel dan buku referensi;
• - hidrometer, piknometer atau timbangan khusus.

instruksi

Massa jenis relatif zat terhadap massa jenis air suling ditentukan dengan rumus: d=p/p0, dimana d adalah massa jenis relatif yang diinginkan, p adalah massa jenis zat yang diteliti, p0 adalah massa jenis acuan zat. Parameter terakhir bersifat tabel dan didefinisikan dengan cukup akurat: pada 20°C air memiliki massa jenis 998.203 kg/m3, dan mencapai kepadatan maksimumnya pada suhu 4°C - 999.973 kg/m3. Sebelum melakukan perhitungan, jangan lupa bahwa p dan p0 harus dinyatakan dalam satuan yang sama.

Selain itu, massa jenis relatif suatu zat dapat ditemukan dalam buku referensi fisika dan kimia. Nilai numerik dari kepadatan relatif selalu sama dengan relatif berat jenis zat yang sama pada kondisi yang sama. Kesimpulan: gunakan tabel relatif berat jenis seolah-olah itu adalah tabel kepadatan relatif.

Saat menentukan massa jenis relatif, selalu pertimbangkan suhu bahan uji dan bahan acuan. Faktanya adalah kepadatan zat berkurang dengan pendinginan dan meningkat. Jika suhu zat uji berbeda dengan suhu standar, lakukan koreksi. Hitunglah sebagai perubahan rata-rata kepadatan relatif per 1°C. Cari data yang diperlukan menggunakan nomogram koreksi suhu.

Untuk menghitung massa jenis relatif zat cair dengan cepat dalam praktiknya, gunakan hidrometer. Untuk mengukur zat relatif dan zat kering digunakan piknometer dan timbangan khusus. Hidrometer klasik adalah tabung kaca yang mengembang di bagian bawah. Di ujung bawah tabung terdapat reservoir atau zat khusus. Di bagian atas tabung terdapat pembagian yang menunjukkan nilai numerik massa jenis relatif zat yang diteliti. Banyak hidrometer yang juga dilengkapi dengan termometer untuk mengukur suhu zat yang diteliti.

hukum Avogadro

Jarak antar molekul suatu zat gas bergantung pada kondisi eksternal: tekanan dan suhu. Dalam kondisi eksternal yang sama, jarak antar molekul gas yang berbeda adalah sama. Hukum Avogadro, yang ditemukan pada tahun 1811, menyatakan: gas-gas yang bervolume sama pada kondisi eksternal yang sama (suhu dan tekanan) mengandung nomor yang sama molekul. Itu. jika V1=V2, T1=T2 dan P1=P2, maka N1=N2, dengan V adalah volume, T adalah suhu, P adalah tekanan, N adalah jumlah molekul gas (indeks “1” untuk satu gas, “2” untuk yang lain).

Akibat wajar pertama dari hukum Avogadro, volume molar

Akibat wajar pertama dari hukum Avogadro menyatakan bahwa jumlah molekul gas yang sama pada kondisi yang sama menempati volume yang sama: V1=V2 dengan N1=N2, T1=T2 dan P1=P2. Volume satu mol gas apa pun (volume molar) adalah nilai konstan. Mari kita ingat bahwa 1 mol mengandung jumlah partikel Avogadro – 6,02x10^23 molekul.

Jadi, volume molar suatu gas hanya bergantung pada tekanan dan suhu. Gas biasanya dianggap pada tekanan biasa Dan suhu normal: 273 K (0 derajat Celcius) dan 1 atm (760 mm Hg, 101325 Pa). Dalam kondisi normal seperti itu, yang disebut “n.s.”, volume molar suatu gas adalah 22,4 l/mol. Mengetahui nilai ini, Anda dapat menghitung volume massa tertentu dan berapa pun kuantitas yang diberikan gas

Akibat wajar kedua dari hukum Avogadro, kepadatan relatif gas

Untuk menghitung massa jenis relatif gas, digunakan akibat wajar kedua dari hukum Avogadro. Menurut definisinya, massa jenis suatu zat adalah perbandingan antara massa dan volumenya: ρ=m/V. Untuk 1 mol suatu zat, massanya sama dengan massa molar M, dan volumenya sama dengan volume molar V(M). Jadi massa jenis gas adalah ρ=M(gas)/V(M).

Misalkan ada dua gas – X dan Y. Massa jenis dan massa molarnya – ρ(X), ρ(Y), M(X), M(Y), dihubungkan satu sama lain melalui hubungan: ρ(X)=M (X)/ V(M), ρ(Y)=M(Y)/V(M). Massa jenis relatif gas X terhadap gas Y, dilambangkan dengan Dy(X), adalah perbandingan massa jenis gas-gas tersebut ρ(X)/ρ(Y): Dy(X)=ρ(X)/ρ(Y) =M(X)xV( M)/V(M)xM(Y)=M(X)/M(Y). Volume molar berkurang, dan dari sini kita dapat menyimpulkan bahwa kepadatan relatif gas X terhadap gas Y sama dengan rasio massa molar atau massa molekul relatifnya (secara numerik sama).

Massa jenis gas sering kali ditentukan dalam kaitannya dengan hidrogen, gas yang paling ringan, yang massa molarnya adalah 2 g/mol. Itu. jika soal menyatakan bahwa gas X yang tidak diketahui mempunyai massa jenis hidrogen, katakanlah, 15 (kerapatan relatif adalah nilai tak berdimensi!), maka mencari massa molarnya tidak akan sulit: M(X)=15xM(H2)=15x2= 30 g/mol. Kepadatan relatif gas relatif terhadap udara sering juga ditunjukkan. Di sini perlu Anda ketahui bahwa rata-rata berat molekul relatif udara adalah 29, dan Anda perlu mengalikannya bukan dengan 2, tetapi dengan 29.

Kepadatan biasanya disebut demikian kuantitas fisik, yang menentukan perbandingan massa suatu benda, zat, atau cairan dengan volume yang ditempatinya dalam ruang. Mari kita bahas tentang apa itu massa jenis, perbedaan massa jenis suatu benda dan zat, dan bagaimana (menggunakan rumus apa) mencari massa jenis dalam fisika.

Jenis kepadatan

Perlu diperjelas bahwa kepadatan dapat dibagi menjadi beberapa jenis.

Tergantung pada objek yang dipelajari:

• Kepadatan suatu benda - untuk benda homogen - adalah rasio langsung antara massa suatu benda dengan volumenya yang ditempati dalam ruang.
• Massa jenis suatu zat adalah massa jenis benda yang tersusun dari zat tersebut. Massa jenis zat adalah konstan. Ada tabel khusus yang menunjukkan kepadatan berbagai zat. Misalnya, massa jenis aluminium adalah 2,7 * 103 kg/m3. Dengan mengetahui massa jenis aluminium dan massa benda yang terbuat dari aluminium, kita dapat menghitung volume benda tersebut. Atau, mengetahui bahwa benda tersebut terdiri dari aluminium dan mengetahui volume benda tersebut, kita dapat dengan mudah menghitung massanya. Kita akan melihat bagaimana mencari besaran-besaran ini nanti, ketika kita mendapatkan rumus untuk menghitung massa jenis.
• Jika suatu benda terdiri dari beberapa zat, maka untuk menentukan massa jenisnya perlu dihitung massa jenis bagian-bagiannya untuk setiap zat secara terpisah. Kepadatan ini disebut kepadatan rata-rata suatu benda.

Tergantung pada porositas zat penyusun tubuh:

• Massa jenis sebenarnya adalah massa jenis yang dihitung tanpa memperhitungkan rongga pada benda.
• Berat jenis - atau kepadatan semu - adalah yang dihitung dengan mempertimbangkan rongga suatu benda yang terdiri dari zat berpori atau rapuh.

Jadi bagaimana cara mencari kepadatan?

Rumus untuk menghitung kepadatan

Rumus untuk membantu mencari massa jenis suatu benda adalah sebagai berikut:

• p = m / V, dimana p adalah massa jenis zat, m adalah massa benda, V adalah volume benda di ruang angkasa.

Jika kita menghitung massa jenis suatu gas tertentu, rumusnya akan terlihat seperti ini:

• p = M / V m p - massa jenis gas, M - massa molar gas, V m - volume molar, yang pada kondisi normal adalah 22,4 l/mol.

Contoh: massa suatu zat 15 kg, menempati 5 liter. Berapa massa jenis zat tersebut?

Solusi: substitusikan nilainya ke dalam rumus

• p = 15/5 = 3 (kg/l)

Jawaban: massa jenis zat adalah 3 kg/l

Satuan kepadatan

Selain mengetahui cara mencari massa jenis suatu benda dan zat, Anda juga perlu mengetahui satuan ukuran massa jenis.

• Untuk padatan- kg/m3, gram/cm3
• Untuk cairan - 1 g/l atau 10 3 kg/m 3
• Untuk gas - 1 g/l atau 10 3 kg/m 3

Anda dapat membaca lebih lanjut tentang satuan massa jenis di artikel kami.

Cara mencari kepadatan di rumah

Untuk mencari massa jenis suatu benda atau zat di rumah, Anda memerlukan:

1. Timbangan;
2. Sentimeter jika bendanya padat;
3. Wadah jika ingin mengukur massa jenis suatu zat cair.

Untuk mencari massa jenis suatu benda di rumah, Anda perlu mengukur volumenya menggunakan sentimeter atau bejana, lalu menimbang benda tersebut. Jika Anda mengukur massa jenis suatu cairan, pastikan untuk mengurangi massa wadah tempat Anda menuangkan cairan sebelum membuat perhitungan. Menghitung massa jenis gas di rumah jauh lebih sulit, sebaiknya gunakan tabel yang sudah jadi yang sudah menunjukkan massa jenis berbagai gas.

ρ = m (gas) / V (gas)

D oleh Y (X) = M (X) / M (Y)

Itu sebabnya:
D melalui udara = M (gas X) / 29

Viskositas gas dinamis dan kinematik.

Viskositas gas (fenomena gesekan internal) adalah munculnya gaya gesekan antar lapisan gas yang bergerak relatif satu sama lain secara paralel dan dengan kecepatan berbeda.
Interaksi dua lapisan gas dianggap sebagai proses perpindahan momentum dari satu lapisan ke lapisan lainnya.
Gaya gesekan per satuan luas antara dua lapisan gas, sama dengan impuls yang ditransmisikan per detik dari lapisan ke lapisan melalui satuan luas, ditentukan oleh hukum Newton:

Gradien kecepatan dengan arah tegak lurus terhadap arah pergerakan lapisan gas.
Tanda minus menunjukkan bahwa momentum berpindah ke arah penurunan kecepatan.
- viskositas dinamis.
, Di mana
- kepadatan gas,
- kecepatan rata-rata aritmatika molekul,
- panjang rata-rata jalur bebas molekul.

Koefisien viskositas kinematik.

Parameter gas kritis : Tcr, Pcr.

Temperatur kritis adalah temperatur yang diatasnya, pada tekanan berapa pun, gas tidak dapat diubah menjadi wujud cair. Tekanan yang diperlukan untuk mencairkan gas pada suhu kritis disebut kritis. Parameter gas yang diberikan. Parameter yang diberikan adalah besaran tak berdimensi yang menunjukkan berapa kali parameter keadaan gas sebenarnya (tekanan, suhu, kepadatan, volume spesifik) lebih besar atau lebih kecil dari parameter kritis:

Produksi yang baik dan penyimpanan bawah tanah gas

Kepadatan gas: absolut dan relatif.

Massa jenis suatu gas adalah salah satunya karakteristik yang paling penting. Ketika berbicara tentang massa jenis suatu gas, yang kami maksud biasanya adalah massa jenisnya dalam kondisi normal (yaitu pada suhu dan tekanan). Selain itu, kerapatan relatif suatu gas sering digunakan, yang berarti rasio kerapatan suatu gas terhadap kerapatan udara dalam kondisi yang sama. Sangat mudah untuk melihat bahwa massa jenis relatif suatu gas tidak bergantung pada kondisi di mana ia berada, karena menurut hukum keadaan gas, volume semua gas berubah secara merata seiring dengan perubahan tekanan dan suhu.

Massa jenis mutlak suatu gas adalah massa 1 liter gas pada kondisi normal. Biasanya untuk gas diukur dalam g/l.

ρ = m (gas) / V (gas)

Jika kita mengambil 1 mol gas, maka:

dan massa molar suatu gas dapat dicari dengan mengalikan massa jenis dengan volume molar.

Massa jenis relatif D adalah nilai yang menunjukkan berapa kali gas X lebih berat daripada gas Y. Dihitung sebagai perbandingan massa molar gas X dan Y:

D oleh Y (X) = M (X) / M (Y)

Seringkali, kepadatan gas relatif hidrogen dan udara digunakan untuk perhitungan.

Massa jenis relatif gas X terhadap hidrogen:

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

Udara adalah campuran gas, jadi hanya massa molar rata-rata yang dapat dihitung.

Nilainya dianggap 29 g/mol (berdasarkan perkiraan komposisi rata-rata).
Itu sebabnya:
D melalui udara = M (gas X) / 29

Massa jenis gas B(рв, g/l) ditentukan dengan menimbang (mв) labu kaca kecil yang volumenya diketahui dengan gas (Gbr. 274, a) atau piknometer gas (lihat Gambar 77), menggunakan rumus

dimana V adalah volume kerucut (5 - 20 ml) atau piknometer.

Labu ditimbang dua kali: pertama dievakuasi dan kemudian diisi dengan gas uji. Berdasarkan selisih nilai 2 massa yang diperoleh, ditentukan massa gas mв, g.Saat mengisi labu dengan gas, tekanannya diukur, dan saat menimbang, suhunya lingkungan, yang diambil sebagai suhu gas dalam labu. Nilai p dan T gas yang ditemukan memungkinkan untuk menghitung massa jenis gas dalam kondisi normal (0 °C; sekitar 0,1 MPa).

Untuk mengurangi koreksi hilangnya massa kerucut dengan gas di udara ketika menimbangnya sebagai wadah, kerucut tertutup dengan volume yang persis sama ditempatkan pada lengan balok keseimbangan yang lain.

Beras. 274. Instrumen untuk menentukan massa jenis gas: labu (a) dan cairan (b) dan air raksa (c) meteran limbah

Permukaan labu ini diperlakukan (dibersihkan) setiap kali dengan cara yang persis sama seperti saat ditimbang dengan gas.

Selama proses evakuasi, labu dipanaskan sedikit dan dibiarkan terhubung ke sistem vakum selama beberapa jam, karena sisa udara dan uap air sulit dihilangkan. Volume kerucut yang dievakuasi dapat berubah karena kompresi dinding oleh tekanan atmosfer. Kesalahan dalam menentukan massa jenis gas ringan dari kompresi tersebut bisa mencapai 1%. Dalam beberapa kasus, massa jenis relatif dв juga ditentukan untuk suatu gas, yaitu rasio massa jenis gas tertentu рв dengan massa jenis gas lain, yang dipilih sebagai standar р0, diambil pada suhu dan tekanan yang sama:

dimana Mb dan Mo masing-masing adalah massa molar gas uji B dan gas standar, misalnya udara atau hidrogen, g/mol.

Oleh karena itu, untuk hidrogen M0 = 2,016 g/mol

Dari hubungan ini, massa molar gas dapat ditentukan jika dianggap ideal.

Metode cepat untuk menentukan massa jenis suatu gas adalah dengan mengukur durasi alirannya dari lubang kecil di bawah tekanan, yang sebanding dengan laju aliran.

dimana τв dan τo ~ masing-masing waktu aliran gas B dan udara.

Kepadatan gas diukur dengan metode ini menggunakan pengukur efusi (Gbr. 274.6) - sebuah silinder lebar dengan tinggi sekitar 400 mm, di dalamnya terdapat bejana 5 dengan alas 7 yang dilengkapi dengan lubang untuk saluran masuk dan keluar cairan. Pada bejana 5 terdapat dua tanda M1 dan M2 untuk pembacaan volume gas yang diperhatikan waktu kadaluwarsanya. Katup 3 berfungsi untuk saluran masuk gas, dan katup 2 untuk saluran keluar melalui kapiler 1. Termometer 4 mengontrol suhu gas.

Kepadatan gas ditentukan oleh laju alirannya sebagai berikut. Isilah silinder b dengan cairan yang gasnya hampir tidak larut sehingga bejana 5 di atas tanda M2 juga terisi. Kemudian, melalui keran 3, cairan diperas keluar dari bejana 5 dengan gas uji di bawah tanda M1, dan semua cairan harus tetap berada di dalam silinder. Setelah itu, tutup katup 3, buka katup 2 dan biarkan kelebihan gas keluar melalui kapiler 1. Segera setelah cairan mencapai tanda M1, hidupkan stopwatch. Cairan, menggantikan gas, secara bertahap naik ke tanda M2. Pada saat meniskus cair menyentuh tanda M2, stopwatch dimatikan. Percobaan diulangi 2-3 kali. Operasi serupa dilakukan dengan udara, membilas bejana 5 secara menyeluruh dari sisa gas uji. Berbagai pengamatan terhadap durasi aliran keluar gas tidak boleh berbeda lebih dari 0,2 - 0,3 detik.

Jika tidak mungkin untuk memilih cairan untuk gas yang sedang dipelajari yang akan sedikit larut, digunakan pengukur efusi merkuri (Gbr. 274, c). Ini terdiri dari bejana kaca 4 dengan katup tiga arah 1 dan bejana perata 5 berisi merkuri. Bejana 4 terletak pada bejana kaca 3 yang berfungsi sebagai termostat. Melalui keran 1, gas dimasukkan ke dalam bejana 4, menggantikan merkuri di bawah tanda M1. Gas atau udara uji dilepaskan melalui kapiler 2, menaikkan bejana pemerataan 5. Instrumen yang lebih sensitif untuk menentukan massa jenis gas adalah hidrometer gas Stok (Gbr. 275a) dan timbangan gas

Alfred Stock (1876-1946) - ahli kimia dan analis anorganik Jerman.

Pada hidrometer Stok, salah satu ujung tabung kuarsa digelembungkan menjadi bola berdinding tipis 1 dengan diameter 30 - 35 mm, diisi udara, dan ujung lainnya ditarik kembali menjadi sehelai rambut 7. Sebuah batang besi kecil 3 adalah dikompresi dengan kuat di dalam tabung.

Beras. 275. Hidrometer batang (a) dan diagram pemasangan (b)

Ujung potongan dengan bola bertumpu pada penyangga kuarsa atau batu akik. Tabung berisi bola ditempatkan dalam bejana kuarsa (5) dengan sumbat bundar yang dipoles. Di luar bejana terdapat solenoid 6 dengan inti besi. Dengan menggunakan arus dengan kekuatan yang berbeda-beda yang mengalir melalui solenoid, posisi rocker arm disejajarkan dengan bola sehingga rambut 7 menunjuk tepat pada indikator nol 8. Posisi rambut diamati dengan menggunakan teleskop atau mikroskop.

Hidrometer batang dilas ke tabung 2 untuk menghilangkan getaran.

Bola dan tabung berada dalam kesetimbangan pada kepadatan tertentu dari gas di sekitarnya. Jika pada bejana 5 suatu gas digantikan oleh gas lain pada tekanan tetap, maka kesetimbangan akan terganggu karena adanya perubahan massa jenis gas. Untuk memulihkannya, perlu menarik batang 3 ke bawah dengan elektromagnet 6 ketika massa jenis gas berkurang, atau membiarkannya naik ketika massa jenisnya meningkat. Jumlah arus yang mengalir melalui solenoid ketika kesetimbangan tercapai berbanding lurus dengan perubahan densitas.

Perangkat dikalibrasi menggunakan gas yang kepadatannya diketahui. Akurasi hidrometer Stok adalah 0,01 - 0,1%, sensitivitasnya sekitar UP hingga "7 g, rentang pengukuran dari 0 hingga 4 g/l.

Pemasangan dengan hidrometer Stok. Hidrometer batang / (Gbr. 275.6) dihubungkan ke sistem vakum sehingga digantung pada tabung 2 seolah-olah pada pegas. Siku 3 tabung 2 direndam dalam bejana Dewar 4 dengan campuran pendingin yang memungkinkan suhu dipertahankan tidak lebih tinggi dari -80 o C untuk kondensasi uap merkuri, jika pompa merkuri difusi digunakan untuk membuat ruang hampa di hidrometer . Ketuk 5 menghubungkan hidrometer ke labu berisi gas yang diteliti. Perangkap melindungi pompa difusi dari pengaruh gas uji, dan perangkat 7 berfungsi untuk mengatur tekanan secara akurat. Seluruh sistem dihubungkan melalui tabung ke pompa difusi.

Volume gas diukur menggunakan baret gas yang dikalibrasi (lihat Gambar 84) dengan jaket air yang dikontrol secara termostatik. Untuk menghindari koreksi fenomena kapiler, buret gas 3 dan kompensasi 5 dipilih dengan diameter yang sama dan ditempatkan dalam jaket termostatik 4 berdampingan (Gbr. 276). Merkuri, gliserin, dan cairan lain yang sulit melarutkan gas yang diteliti digunakan sebagai cairan penghalang.

Perangkat ini dioperasikan sebagai berikut. Pertama, isi buret dengan cairan hingga ketinggian di atas keran 2, naikkan bejana b. Kemudian buret gas dihubungkan ke sumber gas dan dimasukkan, menurunkan bejana b, setelah itu katup 2 ditutup. Untuk menyamakan tekanan gas dalam buret 3 dengan tekanan atmosfer, bejana b didekatkan ke buret dan diatur sedemikian rupa sehingga meniskus air raksa pada kompensasi 5 dan buret gas 3 berada pada ketinggian yang sama. Karena buret kompensasi berkomunikasi dengan atmosfer (ujung atasnya terbuka), dengan posisi meniskus ini tekanan gas dalam buret gas akan sama dengan tekanan atmosfer.

Ukur secara bersamaan Tekanan atmosfer menurut barometer dan suhu air dalam jaket 4 menggunakan termometer 7.

Volume gas yang ditemukan dibawa ke kondisi normal (0 °C; 0,1 MPa), menggunakan persamaan gas ideal:

V0 dan V masing-masing adalah volume (l) gas yang direduksi hingga kondisi normal dan volume gas terukur pada suhu t (°C); p - tekanan atmosfer pada saat mengukur volume gas, torr.

Jika gas mengandung uap air atau berada di dalam bejana di atas air sebelum diukur volumenya atau larutan berair, kemudian Volumenya dibawa ke kondisi normal, dengan memperhatikan tekanan uap air p1 pada suhu percobaan (lihat Tabel 37):

Persamaan tersebut digunakan jika tekanan atmosfer saat mengukur volume gas relatif mendekati 760 torr. Tekanan gas nyata selalu lebih kecil dari tekanan gas ideal karena interaksi molekul. Oleh karena itu, koreksi ketidakidealan gas, yang diambil dari buku referensi khusus, dimasukkan ke dalam nilai volume gas yang ditemukan.

Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Federasi Rusia

Anggaran negara federal lembaga pendidikan pendidikan profesional yang lebih tinggi

"Rusia Universitas Negeri minyak dan gas dinamai menurut namanya. I.M.Gubkina"

SEBUAH. Timashev, T.A. Berkunova, E.A. Mamedov

PENENTUAN KEPADATAN GAS

Pedoman pelaksanaan pekerjaan laboratorium pada disiplin ilmu “Teknologi pengoperasian sumur gas” dan “Pengembangan dan pengoperasian ladang gas dan kondensat gas” untuk mahasiswa spesialisasi:

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

Diedit oleh Profesor A.I. Ermolaeva

Moskow 2012

Penentuan kepadatan gas.

Pedoman pelaksanaan pekerjaan laboratorium / A.N. Timashev,

TA. Berkunova, E.A. Mamedov - M.: Universitas Negeri Minyak dan Gas Rusia dinamai I.M. Gubkina, 2012.

Metode penentuan kepadatan gas di laboratorium diuraikan. Dasarnya adalah Gost 17310 - 2002 saat ini.

Pedoman ini ditujukan bagi mahasiswa perguruan tinggi minyak dan gas dengan spesialisasi: RG, RN, RB, MB, MO, GR, GI, GP, GF.

Publikasi ini disiapkan di Departemen Pengembangan dan Pengoperasian Gas dan Gas-

endapan zokondensat.

Diterbitkan berdasarkan keputusan komisi pendidikan dan metodologi Fakultas Pembangunan

Dasar ladang minyak dan gas.

	Perkenalan……………………………………………………………………………….
	Definisi dasar.................................................................................................
	Massa jenis gas alam pada tekanan atmosfer……..
	Massa jenis relatif gas……………………………………….
	Massa jenis gas alam pada tekanan dan suhu……….
	Metode laboratorium untuk menentukan massa jenis gas alam....
	Metode piknometri................................................................................................
	Rumus perhitungan……………………………………………………………..
	Tata cara penentuan massa jenis…………………………………………………
	Perhitungan massa jenis gas……………………………………………………………………
	Penentuan massa jenis gas dengan metode outflow…………………..
	Penurunan hubungan untuk menentukan kepadatan ha-
	di belakang………………………………………………………………………..
2.2.2. Prosedur kerja…………………………………………………………….
2.2.3. Pengolahan hasil pengukuran……………………………..
	Soal Kontrol…………………………………………………..
	Literatur…………………………………………………………….
	Lampiran A………………………………………………………
	Lampiran B………………………………………………….
	Lampiran B………………………………………………………………………………

Perkenalan

Properti fisik gas alam dan kondensat hidrokarbon digunakan

digunakan baik pada tahap desain pengembangan dan pengembangan situs

kepadatan gas alam, dan dalam analisis dan pengendalian pengembangan lapangan,

pengoperasian sistem pengumpulan dan penyiapan produk dari sumur gas dan kondensat gas. Salah satu sifat fisik utama yang akan dipelajari adalah kepadatan endapan gas.

Karena komposisi gas di ladang gas alam sangat kompleks,

terdiri dari hidrokarbon (alkana, sikloalkana dan arena) dan non-hidrokarbon

komponen (nitrogen, helium dan gas tanah jarang lainnya, serta komponen asam

seperti H2 S dan CO2), diperlukan penentuan densitas di laboratorium

gas sti.

Di dalam instruksi metodologis metode perhitungan untuk menentukan

penentuan massa jenis gas dengan menggunakan komposisi yang diketahui, serta dua metode laboratorium untuk menentukan massa jenis gas: piknometri dan metode aliran melalui kapiler

1. Definisi dasar

1.1. Kepadatan gas alam pada tekanan atmosfer

Massa jenis gas sama dengan massa M yang terkandung dalam satuan volume suatu zat

ya. Terdapat massa jenis gas pada suhu normal P 0,1013 mPa, T 273 K dan

	standar dengan P 0,1013 MPa, T 293 K									dalam kondisi apa pun, serta dalam tekanan apa pun
	suhu Р dan suhu Т Р, Т.									berat molekul yang diketahui
	kepadatan dalam kondisi normal sama dengan
	dalam kondisi standar

Dimana M adalah massa molekul gas, kg/kmol; 22,41 dan 24,04, m3/kmol – volume molar gas, masing-masing, pada kondisi normal (0,1013 MPa, 273 K) dan standar

(0,1013 MPa, 293 K) kondisi.

Untuk gas alam yang terdiri dari komponen hidrokarbon dan non-hidrokarbon (asam dan inert), massa molekul semu M k

ditentukan oleh rumus

				êã/ êì î ëü,

dimana M i adalah berat molekul komponen ke-i kg/kmol, n i adalah persentase mol komponen ke-i dalam campuran;

k – jumlah komponen dalam campuran (gas alam).

Massa jenis gas alam cm sama dengan

							pada 0,1 MPa dan 293 K
							pada 0,1 MPa dan 293 K

i adalah massa jenis komponen ke-i pada 0,1 MPa dan 293 K.

Data masing-masing komponen ditunjukkan pada Tabel 1.

Konversi kepadatan di kondisi yang berbeda suhu dan tekanan

0,1013 MPa (101,325 kPa) pada Lampiran B.

1.2. Kepadatan gas relatif

Dalam praktek perhitungan teknik, konsep relatif

massa jenis sedikit sama dengan rasio massa jenis gas terhadap massa jenis udara pada nilai-nilai yang identik tekanan dan suhu. Nilai normal atau normal biasanya dijadikan acuan kondisi standar, sedangkan kepadatan udaranya adalah

bertanggung jawab sebesar 0 1,293 kg/m 3 dan 20 1,205 kg/m 3 . Lalu kerabatnya

Kepadatan gas alam sama dengan

1.3. Kepadatan gas alam pada tekanan dan suhu

Kepadatan gas untuk kondisi formasi produktif, lubang sumur, gas

kabel dan peralatan pada tekanan dan suhu yang sesuai ditentukan

dihitung berdasarkan rumus berikut

dimana P dan T adalah tekanan dan suhu di tempat penghitungan massa jenis gas; 293 K dan 0,1013 MPa merupakan kondisi standar bila terletak cm;

z ,z 0 – koefisien superkompresibilitas gas, masing-masing, pada Р dan Т dan stan-

kondisi panah (nilai z 0 = 1).

Cara paling sederhana untuk menentukan koefisien superkompresibilitas z adalah metode grafis. Ketergantungan z pada parameter yang diberikan adalah pra-

ditunjukkan pada Gambar. 1.

Untuk gas satu komponen (gas murni), parameter yang diberikan ditentukan

dibagi menurut rumus

	dan T c adalah parameter gas kritis.
Untuk gas multikomponen (alam), hitung terlebih dahulu
xia tekanan dan suhu pseudokritis sesuai dengan ketergantungannya
	T nskn itu ci /100,
	dan T c adalah parameter kritis komponen gas ke-i.
Karena komposisi gas alam ditentukan menjadi butana C4 H10											atau heksana C6 H14

inklusif, dan semua komponen lainnya digabungkan menjadi sisanya (pseudocom-

komponen) C5+ atau C7+, dalam hal ini parameter kritis ditentukan oleh formulir

Pada 100 M dari 5 240 dan 700d dari 5 950,

M s 5 – berat molekul C5+ (C7+) kg/kmol;

d c 5 – kepadatan komponen semu C5+ (C7+), kg/m3.

Ketergantungan antara M dan		ditemukan dengan rumus Craig

Tabel 1

Indikator komponen gas alam

Indikator

Komponen

Massa molekul,

Mkg/kmol

Massa jenis, kg/m3 0,1

Massa jenis, kg/m3 0,1

Kepadatan relatif

Volume kritis

dm3/kmol

Tekanan kritis,

Temperatur kritis

Kompresibilitas kritis

jembatan, zcr

Faktor asentris

Gambar 1 – Ketergantungan koefisien superkompresibilitas z pada parameter tertentu Ppr dan Tpr 2. Metode laboratorium untuk menentukan massa jenis gas alam 2.1. Metode piknometri Metode piknometri ditetapkan oleh standar Gost 17310-2002, sesuai dengan yang dengannya kepadatan (densitas relatif) gas dan campuran gas ditentukan. Inti dari metode ini adalah dengan menimbang piknometer kaca dengan volume 100-200 cm3 secara seri dengan udara kering dan sampah kering. gas berikut pada suhu dan tekanan yang sama. Kepadatan udara kering merupakan nilai acuan. Mengetahui volume internal piknometer, adalah mungkin untuk menentukan massa jenis gas alam yang komposisinya tidak diketahui (gas uji). Untuk melakukan hal ini, volume internal piknometer (“bilangan air”) terlebih dahulu ditentukan dengan menimbang piknometer secara bergantian dengan udara kering dan air suling, yang massa jenisnya diketahui. Lalu timbang Sebuah piknometer yang berisi gas uji dijahit. Selisih massa antara piknometer dengan gas uji dan piknometer dengan udara dibagi volume piknometer (“bilangan air”) ditambah dengan nilai massa jenis udara kering, yang pada akhirnya berjumlah kepadatan gas yang diteliti. Output dari rumus perhitungan ditunjukkan di bawah ini. 2.1.1. Rumus perhitungan Massa jenis gas alam ditentukan dengan menggunakan metode piknometri berdasarkan hubungan berikut: g – kepadatan gas dalam kondisi pengukuran, g/dm3 kg; vz – kepadatan udara pada kondisi pengukuran, g/dm3 kg; Mg – massa gas dalam piknometer, g; Mvs – massa udara dalam piknometer, g;

Gas - perbandingan massa molekul atau molar relatif suatu gas dengan gas lainnya. Biasanya, ini didefinisikan dalam kaitannya dengan gas paling ringan - hidrogen. Gas juga sering disamakan dengan udara.

Untuk menunjukkan gas mana yang dipilih untuk perbandingan, indeks ditambahkan sebelum simbol massa jenis relatif gas uji, dan namanya ditulis dalam tanda kurung. Misalnya DH2(SO2). Artinya massa jenis dihitung menggunakan hidrogen. Ini dibaca sebagai “densitas sulfur oksida dibandingkan hidrogen.”

Untuk menghitung massa jenis gas hidrogen, Anda perlu menggunakan tabel periodik menentukan massa molar gas dan hidrogen yang diteliti. Jika klorin dan hidrogen, maka indikatornya akan terlihat seperti ini: M(Cl2) = 71 g/mol dan M(H2) = 2 g/mol. Jika massa jenis hidrogen dibagi massa jenis klor (71:2), hasilnya adalah 35,5. Artinya, klorin 35,5 kali lebih berat dari hidrogen.

Kepadatan relatif suatu gas sama sekali tidak bergantung pada kondisi eksternal. Hal ini dijelaskan oleh hukum universal keadaan gas, yang bermuara pada fakta bahwa perubahan suhu dan tekanan tidak menyebabkan perubahan volumenya. Untuk setiap perubahan pada indikator-indikator ini, pengukuran dilakukan dengan cara yang persis sama.

Untuk menentukan massa jenis suatu gas secara eksperimental, Anda memerlukan labu yang dapat menampungnya. Labu berisi gas harus ditimbang dua kali: pertama kali - dengan memompa semua udara dari dalamnya; yang kedua - mengisinya dengan gas yang diteliti. Volume labu juga perlu diukur terlebih dahulu.

Pertama, Anda perlu menghitung perbedaan massa dan membaginya dengan volume labu. Hasilnya adalah kepadatan gas menurut kondisi tertentu. Dengan menggunakan persamaan keadaan, Anda dapat menghitung indikator yang diinginkan pada kondisi normal atau kondisi ideal.

Anda dapat mengetahui massa jenis beberapa gas menggunakan tabel ringkasan, yang berisi informasi siap pakai. Jika gas termasuk dalam tabel, maka Anda dapat mengambil informasi ini tanpa perhitungan tambahan atau penggunaan rumus. Misalnya, massa jenis uap air dapat diketahui dari tabel sifat-sifat air (Handbook oleh Rivkin S.L. et al.), analog elektroniknya, atau menggunakan program seperti WaterSteamPro dan lain-lain.

Namun, untuk cairan yang berbeda, kesetimbangan dengan uap terjadi pada kepadatan uap yang berbeda. Hal ini dijelaskan oleh perbedaan kekuatan interaksi antarmolekul. Semakin tinggi, semakin cepat terjadi kesetimbangan (misalnya merkuri). Untuk cairan yang mudah menguap (misalnya eter), kesetimbangan hanya dapat terjadi pada kepadatan uap yang signifikan.

Kepadatan berbagai gas alam bervariasi dari 0,72 hingga 2,00 kg/m3 dan lebih tinggi, relatif - dari 0,6 hingga 1,5 dan lebih tinggi. Kepadatan tertinggi pada gas dengan kandungan hidrokarbon berat H2S, CO2 dan N2 tertinggi, terendah pada gas metana kering.

Properti ditentukan oleh komposisi, suhu, tekanan dan kepadatannya. Indikator terakhir ditentukan di laboratorium. Itu tergantung pada semua hal di atas. Kepadatannya dapat ditentukan dengan menggunakan metode yang berbeda. Cara paling akurat adalah menimbang timbangan yang presisi dalam wadah kaca berdinding tipis.

Lebih dari indikator yang sama untuk gas alam. Dalam prakteknya, rasio ini diambil sebagai 0,6:1. Statis berkurang lebih cepat dibandingkan dengan gas. Pada tekanan hingga 100 MPa, massa jenis gas alam dapat melebihi 0,35 g/cm3.

Telah ditetapkan bahwa peningkatan tersebut mungkin disertai dengan peningkatan suhu pembentukan hidrat. Gas alam kepadatan rendah membentuk hidrat lebih banyak suhu tinggi dibandingkan dengan gas dengan kepadatan yang meningkat.

Pengukur massa jenis baru mulai digunakan dan masih banyak pertanyaan terkait dengan fitur pengoperasian dan pengujiannya.

DEFINISI

Udara atmosfer merupakan campuran dari banyak gas. Udara memiliki komposisi yang kompleks. Komponen utamanya dapat dibagi menjadi tiga kelompok: konstan, variabel dan acak. Yang pertama termasuk oksigen (kandungan oksigen di udara sekitar 21% volume), nitrogen (sekitar 86%) dan yang disebut gas inert (sekitar 1%).

Isi komponen praktis tidak tergantung dimana bola dunia sampel udara kering diambil. Kelompok kedua meliputi karbon dioksida (0,02 - 0,04%) dan uap air (hingga 3%). Isi komponen acak bergantung pada kondisi lokal: dekat tanaman metalurgi sulfur dioksida dalam jumlah besar sering kali tercampur ke udara, amonia, dll., di tempat di mana residu organik terurai. Selain berbagai gas, udara selalu mengandung lebih banyak atau lebih sedikit debu.

Kepadatan udara adalah nilai yang sama dengan massa gas di atmosfer bumi dibagi satuan volume. Itu tergantung pada tekanan, suhu dan kelembaban. Ada nilai standar kepadatan udara - 1,225 kg/m 3, sesuai dengan kepadatan udara kering pada suhu 15 o C dan tekanan 101330 Pa.

Mengetahui dari pengalaman massa satu liter udara dalam kondisi normal (1,293 g), kita dapat menghitung berat molekul udara jika itu adalah gas individual. Karena satu gram molekul gas apa pun menempati volume 22,4 liter dalam kondisi normal, berat molekul rata-rata udara sama dengan

22,4 × 1,293 = 29.

Angka ini - 29 - harus diingat: dengan mengetahuinya, mudah untuk menghitung massa jenis gas apa pun relatif terhadap udara.

Kepadatan udara cair

Ketika cukup dingin, udara berubah menjadi cair. Udara cair dapat disimpan cukup lama dalam bejana berdinding ganda, dari ruang di antaranya udara dipompa keluar untuk mengurangi perpindahan panas. Bejana serupa digunakan, misalnya, dalam termos.

Udara cair yang menguap bebas pada kondisi normal mempunyai suhu sekitar (-190 o C). Komposisinya tidak konstan, karena nitrogen lebih mudah menguap dibandingkan oksigen. Ketika nitrogen dihilangkan, warna udara cair berubah dari kebiruan menjadi biru pucat (warna oksigen cair).

Di udara cair mereka dengan mudah berubah menjadi padat etanol, dietil eter dan banyak gas. Jika, misalnya, karbon dioksida dilewatkan melalui udara cair, maka akan berubah menjadi serpihan putih yang serupa penampakannya. penampilan ke salju. Merkuri yang direndam dalam udara cair menjadi keras dan mudah dibentuk.

Banyak zat yang didinginkan oleh udara cair mengubah sifat-sifatnya secara drastis. Dengan demikian, celah dan timah menjadi sangat rapuh sehingga mudah berubah menjadi bubuk, bel timah mengeluarkan bunyi dering yang jelas, dan bola karet yang membeku akan pecah jika dijatuhkan ke lantai.

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

CONTOH 2

Latihan	Tentukan berapa kali lebih berat daripada udara hidrogen sulfida H 2 S.
Larutan	Perbandingan massa suatu gas dengan massa gas lain yang diambil dalam volume yang sama, pada suhu yang sama dan tekanan yang sama disebut massa jenis relatif gas pertama terhadap gas kedua. Nilai ini menunjukkan berapa kali gas pertama lebih berat atau lebih ringan dibandingkan gas kedua. Berat molekul relatif udara dianggap 29 (dengan mempertimbangkan kandungan nitrogen, oksigen, dan gas lain di udara). Perlu dicatat bahwa konsep "massa molekul relatif udara" digunakan secara kondisional, karena udara adalah campuran gas. D udara (H 2 S) = M r (H 2 S) / M r (udara); D udara (H 2 S) = 34/29 = 1,17. M r (H 2 S) = 2 × A r (H) + A r (S) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34.
Menjawab	Hidrogen sulfida H 2 S 1,17 kali lebih berat dari udara.