Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoeveel ruimte zou 1 kg lucht innemen?

U kunt de exacte ruimte niet bepalen 1 kg lucht in beslag nemen zonder de temperatuur en druk te kennen. Dit is waarom:

* Lucht is samendrukbaar: Unlike a solid, air can be squeezed into a smaller space. Hogere druk betekent dat de luchtmoleculen steviger worden verpakt.

* Temperatuur beïnvloedt het volume: Naarmate de temperatuur stijgt, bewegen de luchtmoleculen sneller en verspreiden zich, waardoor er meer ruimte in beslag wordt genomen.

Om het volume van 1 kg lucht te berekenen, heeft u nodig:

* De druk: Meestal gemeten in atmosferen (ATM), Pascals (PA) of pond per vierkante inch (PSI).

* De temperatuur: Gemeten in graden Celsius (° C), kelvin (k) of fahrenheit (° F).

Het gebruik van de ideale gaswet:

De ideale gaswet is een fundamentele vergelijking in de chemie die de druk (P), Volume (V), het aantal mol (N) en de temperatuur (T) van een ideaal gas relateert:

`` `

PV =NRT

`` `

Waar:

* R is de ideale gasconstante (8.314 J/(mol · k)))

Om het volume (V) van 1 kg lucht te vinden, zou je moeten:

1. Converteer massa naar mollen: Je zou de molaire luchtmassa (ongeveer 28,97 g/mol) moeten weten om de massa van 1 kg om te zetten in mol.

2. Sluit de waarden aan: Vervang de druk, temperatuur en het berekende aantal mol in de ideale gaswetvergelijking.

3. Oplossen voor V: Herschik de vergelijking om op te lossen voor het volume.

Voorbeeld:

Laten we zeggen dat de druk 1 atm (101325 PA) is en de temperatuur 20 ° C (293 K) is.

1. Moles: 1 kg =1000 g. Mol =1000 g / 28,97 g / mol ≈ 34,5 mol

2. Sluit in: (101325 pa) * v =(34.5 mol) * (8.314 j/(mol · k)) * (293 k)

3. Oplossen: V ≈ 0,84 m³

Belangrijke opmerking: De ideale gaswet is een vereenvoudigd model en is mogelijk niet perfect nauwkeurig voor echte gassen, vooral bij hoge drukken of lage temperaturen.