Плотность природного газа
Плотность природного газа и другие его физические свойства
В условии залегания в земных недрах, природный газ находится в газообразном состоянии. Это могут быть отдельные скопления (газовые залежи) или так называемая «газовая шапка» нефтегазового месторождения. Кроме этого, природный газ может существовать в кристаллической форме – естественные газогидраты. Он не бесцветен и не обладает запахом. Поскольку основная область использования природного газа – топливо в бытовых условиях, для облегчения обнаружения утечек, в него добавляют одоранты – химические соединения с характерным резким неприятным запахом
Состав природного газа с химической точки зрения выражается следующим образом: метан CH4 70 – 98%, ближайшие гомологи метана, водород H2, сероводород H2S, оксид углерода (IV) CO2, азот N2, инертные газы (He, Ar).
Важнейшие характеристики природного газа приведены в таблице ниже.
Таблица 1. Физические свойства и плотность природного газа.
|
Плотность, кг/м3 |
0,68 – 0,85 (сухой газообразный) 400 (жидкий) |
|
Температура самовозгорания, oС |
650 |
|
Удельная теплота сгорания, МДж/м3 |
28 – 46 |
Примеры решения задач
| Задание | Определите плотность по водороду смеси азота и оксида углерода (II), если объем первого газа в смеси равен 150 л, а второго – 350 л. |
| Решение | Найдем объемные доли веществ в смеси:
j = Vgas / Vmixture_gas; j (N2) = V(N2) / Vmixture_gas; j (N2) = 150 / (150 + 350) = 150 / 500 = 0,3. j (CO) = V(CO) / Vmixture_gas; j (CO) = 350 / (150 + 350) = 350 / 500 = 0,7. Объемные доли газов будут совпадать с молярными, т.е. с долями количеств веществ, это следствие из закона Авогадро. Найдем условную молекулярную массу смеси: Mrconditional (mixture) = j (N2) ×Mr(N2) + j (CO) ×Mr(CO); Mrconditional (mixture) = 0,3 × 28 + 0,7 × 28 = 8,4 + 19,6 = 28. Найдем относительную плотность смеси по метану: DH2(mixture) = Mrconditional (mixture) / Mr(H2); DH2(mixture) = 28 / 2 = 14. |
| Ответ | Относительная плотность смеси газов азота и оксида углерода (II) по водороду равна 14. |
| Задание | Плотность по водороду газовой смеси, состоящей из этана C2H6 и пропана C3H8, составляет 19,9. Вычислите условную молекулярную массу смеси газов. |
| Решение | Относительная плотность смеси газов по водороду можно определить по следующей формуле:
DH2(mixture) = Mrconditional (mixture) / Mr(H2) = 19,9. Отсюда, условная молекулярная масса смеси газов равна: Mrconditional (mixture) = DH2(mixture) ×Mr(H2); Mrconditional (mixture) = 19,9 × 2 = 39,8. |
| Ответ | Условная молекулярная масса смеси газов равна 39,8. |
