science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe het gewicht van gas in een cilinder te berekenen

Als we naar een glas zonder water kijken of naar een verfblik nadat de verf is gebruikt, denken we het meestal als leeg. Deze cilinders zijn echter niet echt leeg. Ze zitten vol met gas: de lucht die ons omringt. Lucht, maar ook gassen zoals waterstof en helium, hebben massa. Als je een gas op een schaal zou kunnen zetten, zou je zien dat het een specifiek gewicht heeft dat afhangt van de dichtheid van het specifieke soort gas. U kunt echter het gewicht van het gas in een cilinder berekenen als u het cilindervolume berekent en de dichtheid van het gas dat het bevat, kent.

Zoek de straal van de cilinder. Wikkel een meetlint rond de cilinder om de omtrek te meten. Deel deze waarde met 2 pi (ongeveer 6.283) om de straal van de cilinder te vinden. Als de cilinder bijvoorbeeld een omtrek van 26 cm heeft, is de straal 26 cm /(2 pi) of ongeveer 4,12 cm.

Meet de hoogte van de cilinder. Gebruik voor het berekenen van het volume de formule V = H x pi x R ^ 2 (volume is gelijk aan hoogte maal pi maal het vierkant van de straal). Stel dat je een cilinder hebt van 10 cm hoog en de straal 5 cm. Je berekent V = 10 cm x 3,14 x (5 cm) ^ 2, of ongeveer 785 kubieke centimeter.

Zoek de dichtheid van het gas in een tabel met gasdichtheden. Lucht heeft een dichtheid van 0,128 g per kubieke centimeter (dit wordt vaak per milliliter vermeld). Verschillende gassen hebben andere dichtheden. Helium heeft bijvoorbeeld een dichtheid van 0,00018 g per kubieke centimeter.

Vermenigvuldig het volume met de dichtheid om het gewicht van het gas in de cilinder te berekenen. Een cilinder met een volume van 785 kubieke centimeter gevuld met lucht bevat 785 x 0,128 g of ongeveer 100,48 g lucht.

Tip

De standaarddichtheid van gassen in tabellen staat voor de atmosferische druk is normaal (ongeveer 14,7 pond per vierkante inch) en dat de temperatuur ongeveer 60 graden F (15,6 graden C) is. Als de luchtdruk lager is, zal het gas in de cilinder minder wegen. Hetzelfde is waar als de temperatuur hoger is dan 60 graden F, omdat het gas uitzet naarmate de temperatuur stijgt. Omgekeerd resulteren hogere drukken en lagere temperaturen in meer lucht in de cilinder.