Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat is de massa van 5 liter lucht 20 graden Celsius?

U kunt de massa van 5 liter lucht niet bepalen bij 20 graden Celsius zonder de luchtdruk te kennen . Dit is waarom:

* Dichtheid is de sleutel: De massa van een stof hangt af van zijn dichtheid. Dichtheid wordt gedefinieerd als massa per volume -eenheid.

* Air's samendrukbaarheid: Lucht is samendrukbaar. Dit betekent dat de dichtheid met druk verandert. Hogere druk betekent dat luchtmoleculen dichter bij elkaar worden verpakt, wat leidt tot een hogere dichtheid.

* Ideale gaswet: De relatie tussen druk, volume, temperatuur en het aantal mol (en dus massa) van een gas wordt beschreven door de ideale gaswet:

pv =nrt

Waar:

* P =druk

* V =volume

* n =aantal mol

* R =ideale gasconstante

* T =temperatuur (in kelvin)

Om de massa van 5 liter lucht op 20 graden Celsius te berekenen, heb je de druk nodig:

1. Converteer de temperatuur naar Kelvin: 20 graden Celsius + 273.15 =293.15 K

2. Ga uit van een druk: Laten we aannemen dat de standaard atmosferische druk, die ongeveer 1 atm (101,325 kPa) is.

3. Gebruik de ideale gaswet om het aantal mol te vinden (n).

4. Bereken de massa met behulp van de molaire luchtmassa (ongeveer 28,97 g/mol).

Voorbeeld:

Laten we zeggen dat de druk 1 atm is.

1. n =pv / rt =(1 atm * 5 l) / (0.0821 l * atm / mol * k * 293.15 k) ≈ 0,21 mol

2. massa =n * molaire massa =0,21 mol * 28,97 g/mol ≈ 6.08 gram

Daarom heeft 5 liter lucht bij 20 graden Celsius en 1 atm druk een massa van ongeveer 6,08 gram.