science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe Densiteiten bij verschillende temperaturen te berekenen

Als u wilt ontdekken hoe de temperatuur de dichtheid van een vloeibare stof beïnvloedt, gebruikt u een van de volgende twee methoden, afhankelijk van de vloeistof die u wilt meten. Gebruik voor gassen een aanpassing van de Ideale gaswet, die, wanneer herschreven, een vergelijking voor dichtheid op basis van temperatuur en druk biedt. Voor andere vloeistoffen, zoals water of alcohol, moet u meer informatie gebruiken om hun densiteiten bij verschillende temperaturen te vinden. Wanneer u alle informatie hebt die nodig is voor de berekening, hoeft u slechts een beetje wiskunde op te lossen.

Zoek de dichtheid van vloeistoffen

Trek definitieve temperatuur af -

Trek de eindtemperatuur af in graden Celsius vanaf de begintemperatuur in graden Celsius. Een eindtemperatuur van 20 graden C en een begintemperatuur van 30 graden Celsius levert bijvoorbeeld een verschil op van: 30 graden C - 20 graden C = 10 graden C.

Vermenigvuldig temperatuursverschil met

Vermenigvuldig dit temperatuurverschil met de volumetrische temperatuuruitzettingscoëfficiënt voor de te meten substantie en voeg er vervolgens één toe aan dit getal. Gebruik voor water de volumetrische temperatuuruitzettingscoëfficiënt (0,0002 m3 /m3 graden C) en vermenigvuldig dit met het temperatuurverschil, dat is in dit voorbeeld 10 graden Celsius. Werk 0,0002 x 10 = 0,002 uit. Voeg er een bij dit aantal toe om te krijgen: 1 + 0.002 = 1.002.

Zoek naar de definitieve dichtheid -

Verdeel de begindichtheid van de vloeistof over dit aantal om de uiteindelijke dichtheid bij de nieuwe temperatuur te vinden. Als de aanvankelijke dichtheid van het water 1000 kg /m3 was, deel dit dan met 1,002 om de uiteindelijke dichtheid te vinden: 1000 ÷ 1,002 = 998 kg /m3.

Vind de dichtheid van gassen

Omzetten Celsius naar Kelvin

Voeg 273.15 toe aan de graden in Celsius om de graden in Kelvin te vinden. Bijvoorbeeld, een temperatuur van 10 graden C = 10 + 273.15 = 283.15 Kelvin

Vermenigvuldigen met gasconstante

Vermenigvuldig de temperatuur in Kelvin met de gasconstante. In droge lucht met een gasconstante van 287.05 J, werk je uit 283.15 x 287.05 = 81278.21.

Verdelen door huidige druk

deel dit aantal door de huidige druk gemeten in Pascals om de dichtheid te vinden in kg /m3. Als u bijvoorbeeld een druk van 10.000 Pascals hebt, werk dan 81278,21 ÷ 10.000 = 0,813 kg /m3 uit.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Een aantal veelgebruikte volumetrische expansiecoëfficiënten omvatten water: 0,0002 (m3 /m3 oC) en ethylalcohol: 0,0011 (m3 /m3 oC).

Gebruik voor de gasconstante van droge lucht: 287,05 J /(kg * degK).

Je moet de druk kennen van een gas gemeten met de eenheid Pascals. Als u alleen de druk in mb hebt, vermenigvuldigt u de druk in mb met 100 om de druk van het gas in Pascals om te zetten.