Hvor meget brint kan opbevares i en 1lb cylindertank?

Mængden af ​​brintgas, der kan opbevares i en 1lb cylindertank, afhænger af flere faktorer, såsom gassens tryk og temperatur, samt selve tankens specifikke egenskaber. Under forudsætning af standardbetingelser for temperatur og tryk (STP, hvor temperaturen er 0°C eller 32°F og trykket er 1 atmosfære eller 14.696 psi), kan mængden af ​​brintgas, der kan opbevares i en 1lb cylindertank, beregnes ved hjælp af den ideelle gaslov:

PV =nRT

Hvor:

P =Tryk (i dette tilfælde 14.696 psi)

V =Volumen (i dette tilfælde volumenet af 1lb cylindertanken)

n =Antal mol brintgas

R =Ideel gaskonstant (ca. 0,08206 L*atm/mol*K)

T =Temperatur (i dette tilfælde 273,15 K eller 32°F)

Ved at løse for n, antallet af mol brintgas, får vi:

n =PV/RT

Ved at erstatte de givne værdier får vi:

n =(14,696 psi * V) / (0,08206 L*atm/mol*K * 273,15 K)

For at bestemme massen af ​​brintgas, der kan opbevares i tanken, multiplicerer vi antallet af mol (n) med den molære masse af brintgas (2,016 g/mol):

Masse af brintgas =n * Molær masse af brint

Ved at erstatte udtrykket med n får vi:

Masse af hydrogengas =(14,696 psi * V) / (0,08206 L*atm/mol*K * 273,15 K) * 2,016 g/mol

Ved at løse for V, volumenet af den 1lb cylindertank, der kræves for at opbevare en specifik masse af brintgas, får vi:

V =(Masse af brintgas * 0,08206 L*atm/mol*K * 273,15 K) / (14,696 psi)

For eksempel, hvis vi ønsker at opbevare 10 gram brintgas i 1lb cylindertanken, kan vi beregne det nødvendige volumen som følger:

V =(10 g * 0,08206 L*atm/mol*K * 273,15 K) / (14,696 psi)

V ≈ 13,67 L

Derfor kan en 1lb cylindertank opbevare cirka 13,67 liter brintgas ved standardbetingelser for temperatur og tryk. Bemærk venligst, at denne beregning forudsætter ideel gasadfærd, og faktorer fra den virkelige verden, såsom ikke-ideel gasadfærd, tankdesign og sikkerhedshensyn kan påvirke tankens faktiske lagerkapacitet.