Her er hvorfor:
* densitet er en funktion af både tryk og temperatur. Jo højere tryk, jo flere molekyler pakkes i et givet volumen, hvilket øger densiteten. Tilsvarende får højere temperatur molekyler til at bevæge sig hurtigere og sprede sig, hvilket falder tæthed.
* den ideelle gaslov: Denne grundlæggende lov vedrører tryk (P), volumen (V), temperatur (T) og antallet af mol (N) af en gas gennem ligningen:PV =NRT, hvor R er den ideelle gaskonstant.
* densitet (ρ) beregnes som masse (m) pr. Enhedsvolumen (v): ρ =m/v.
For at beregne nitrogenets densitet ved 100 psi skal du kende temperaturen:
1. Konverter pres til atmosfærer: 100 psi er cirka 6,8 atmosfærer (1 atm =14,7 psi).
2. Brug den ideelle gaslov til at finde det molære volumen: Du skal omarrangere ligningen for at løse for V/N.
3. Beregn densiteten: Ved hjælp af den molære volumen og den molære masse af nitrogen (28 g/mol) kan du beregne densiteten.
Eksempel:
Lad os sige, at temperaturen er 25 ° C (298 K):
1. Konverter temperatur til Kelvin: T =25 ° C + 273,15 =298 K.
2. Beregn molvolumen: Ved hjælp af den ideelle gaslov, v/n =rt/p =(0,0821 l⋅ATM/mol⋅k) (298 K)/(6,8 atm) ≈ 3,6 l/mol.
3. Beregn densitet: ρ =(28 g/mol)/(3,6 l/mol) ≈ 7,8 g/l.
Derfor er tætheden af nitrogen ved 100 psi og 25 ° C ca. 7,8 g/l.