如何计算气体的密度(calculate the density of a gas)

如果气体的分子质量已知，则可以利用理想气体定律来计算气体的密度。这只是插入正确的变量并执行一些计算的问题。...

如果气体的分子质量已知，则可以利用理想气体定律来计算气体的密度。这只是插入正确的变量并执行一些计算的问题。

关键要点：如何计算气体密度

密度定义为单位体积的质量。
如果你碰巧知道你有多少气体和它的体积，计算是很容易的。通常，你只有隐含的信息，需要使用理想气体定律来寻找缺失的位。
理想气体定律是PV=nRT，所以如果你知道足够的值，你可以计算体积（V）或摩尔数（n）。有时你必须把摩尔数转换成克。
理想气体定律可以用来近似真实气体的行为，但结果总是有一些误差。

如何计算气体密度

摩尔质量为100 g/mol的气体在0.5 atm和27℃下的密度是多少？

在你开始之前，记住你想要的答案是什么。密度定义为单位体积的质量，可以用克每升或克每毫升表示。您可能需要进行单位转换。在方程中插入值时，请注意单位不匹配。

首先，从理想气体定律开始：

PV = nRT

式中，P=压力，V=体积，n=气体摩尔数，R=气体常数=0.0821 L·atm/mol·K，T=绝对温度（单位：开尔文）。

仔细检查R的单位。这就是许多人陷入麻烦的地方。如果以摄氏度或帕斯卡等单位输入温度或压力，您将得到错误的答案。始终使用大气表示压力，使用升表示体积，使用开尔文表示温度。

要求气体的密度，你需要知道气体的质量和体积。首先，找到卷。这是重新排列的理想气体定律方程，用于求解V：

V = nRT/P

找到体积后，必须找到质量。摩尔数是开始的地方。摩尔数是气体的质量（m）除以其分子质量（MM）：

n = m/MM

将该质量值替换为体积方程中的n：

V = mRT/MM·P

密度（ρ）是每体积的质量。将两侧除以m：

V/m = RT/MM·P

然后，将方程倒过来：

m/V = MM·P/RT ρ = MM·P/RT

现在你已经把理想气体定律改写成一种形式，你可以用你得到的信息。要找到气体的密度，只需插入已知变量的值。记住使用绝对温度表示温度：

27 degrees Celsius + 273 = 300 Kelvin ρ = (100 g/mol)(0.5 atm)/(0.0821 L·atm/mol·K)(300 K) ρ = 2.03 g/L

在0.5大气压和27摄氏度下，气体密度为2.03 g/L。

如何确定你是否有真正的汽油

理想气体定律是为理想气体或理想气体编写的。可以使用真实气体的值，只要它们的行为类似于理想气体。要使用真实气体的公式，它必须处于低压和低温下。增加压力或温度会提高气体的动能，迫使分子相互作用。虽然理想气体定律在这些条件下仍然可以提供近似值，但当分子靠近并被激发时，它就变得不那么精确了。

发表于 2021-10-14 15:13
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分类：化学

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