밀도 이해
밀도는 단위 부피당 질량으로 정의됩니다.
* 밀도 (ρ) =질량 (m) / 부피 (v)
가스 밀도를 측정하는 방법
1. 직접 방법 (이상적인 가스 법칙)
* 원리 : 이상적인 가스 법칙은 가스의 압력 (P), 부피 (V), 온도 (T) 및 몰 수 (N) 사이의 관계를 제공합니다.
* pv =nrt
* 여기서 R은 이상적인 가스 상수입니다.
* 절차 :
1. 압력 게이지를 사용하여 가스의 압력 (p)을 측정합니다.
2. 가스를 고정하는 컨테이너의 부피 (V)를 측정합니다.
3. 온도계를 사용하여 가스의 온도 (t)를 측정하십시오. .
4. 이상적인 가스 법 방정식을 사용하여 두더지 수 (n) 계산.
5. 가스의 몰 질량 (m)을 사용하여 가스의 질량 (m)을 계산 :
* m =n * m
6. 공식을 사용하여 밀도 (ρ) 계산 :ρ =m / v
2. 변위 방법
* 원리 : 이 방법은 가스에 의해 알려진 부피의 유체의 변위에 의존합니다.
* 절차 :
1. 알려진 부피의 액체 (예 :물)로 용기를 채 웁니다.
2. 가스를 용기에 소개하여 액체의 일부를 대체합니다. .
3. 액체 변위의 양을 측정하십시오.
4. 변위 액체의 밀도와 그 부피를 사용하여 가스의 질량을 계산합니다.
5. 공식을 사용하여 밀도 (ρ) 계산 :ρ =m / v
중요한 고려 사항 :
* 온도와 압력 : 가스 밀도는 온도와 압력의 변화에 매우 민감합니다. 이러한 매개 변수를 정확하게 측정하고 측정 프로세스 중에 일정한 조건을 유지하십시오.
* 가스 순도 : 가스의 불순물은 밀도에 영향을 줄 수 있습니다. 순수한 가스를 사용하거나 불순물의 존재를 설명하십시오.
* 이상적인 가스 행동 : 이상적인 가스 법칙은 정상적인 조건에서 많은 가스에 잘 어울립니다. 그러나 높은 압력 또는 저온에서 실제 가스는 이상적인 행동에서 벗어납니다. 이 경우 더 복잡한 상태 방정식이 필요합니다.
* 정확도 : 측정의 정확도는 기기의 품질과 측정의 정밀도에 따라 다릅니다.
예 :
1 대기의 압력과 25 ° C의 온도에서 질소 가스로 채워진 1 리터의 부피가있는 용기가 있다고 가정 해 봅시다.
* 압력 (P) : 1 atm
* 볼륨 (V) : 1 l
* 온도 (t) : 25 ° C + 273.15 =298.15 k
* 질소의 몰 질량 (M) : 28.01 g/mol
* 이상적인 가스 상수 (R) : 0.0821 l · atm/mol · k
이상적인 가스 법칙 사용 :
1. 몰의 수를 계산합니다 (n) :
* n =(p * v) / (r * t) =(1 atm * 1 l) / (0.0821 l · atm / mol · k * 298.15 k) ≈ 0.0409 mol
2. 질량을 계산합니다 (m) :
* M =N * M =0.0409 mol * 28.01 g/mol ≈ 1.147 g
3. 밀도를 계산합니다 (ρ) :
* ρ =m / v =1.147 g / 1 l =1.147 g / l
따라서, 이러한 조건 하에서 질소 가스의 밀도는 약 1.147 g/L이다.
