Плотность сжиженного газа
Плотность сжиженного газа и другие его физические свойства
Сжиженным газом принято называть газ, который под действием определенных факторов, чаще всего изменение давления и температуры, превратили в жидкость.
Процесс перевода вещества из газообразного состояния в жидкое используется в научных, промышленных и коммерческих целях.
Одной из важнейших характеристик сжиженного газа является его плотность. Определение значения данной величины можно осуществлять различными методами, причем наиболее достоверные результаты получаются, когда пробу, отобранную из жидкой фазы, испаряют в газометр и вычисляют плотность с помощью газового пикнометра.
Однако этот метод, хотя и является весьма точным, требует значительного времени и практически неприменим для некоторых сортов сжиженного газа, в частности газов, содержащих пентан и другие более тяжелые углеводороды, кипящие при температурах выше 36oС. Поэтому для определения плотности сжиженных газов часто используют приборы под названием ареометры.
Плотности некоторых сжиженных газов приведены в таблице ниже.
Таблица 1. Плотность сжиженных газов.
|
Сжиженный газ |
Плотность, г/см3 |
|
Водород |
0,0708 |
|
Кислород |
1,141 |
|
Азот |
0,808 |
|
Хлор (20oС) |
1,408 |
|
Гелий ( |
0,13 |
|
Природный газ |
0,4 |
|
Воздух (-490oС) |
0,960 |
|
Пропан (0oС) |
0,5297 |
|
Изобутан (0oС) |
0,5810 |
Примеры решения задач
| Задание | Определите молярную массу газа, если его относительная плотность по кислороду равна 2,54. |
| Решение | Отношение массы данного газа к массе другого газа, взятого в том же объеме, при той же температуре и том же давлении, называется относительной плотностью первого газа по второму. Данная величина показывает, во сколько раз первый газ тяжелее или легче второго газа.
D = M1 / M2. Молярная масса газа равна его плотности по отношению к другому газу, умноженной на молярную массу второго газа: M1 = D×M2. Тогда, молярная масса неизвестного газа будет равна: Mgas = DO2× M(O2) = 2,54× 32 = 81,28г/моль. Mr(O2) = 2 ×Ar(O) = 2 × 16 = 32. |
| Ответ | Молярная масса газа равна 81,28 г/моль. |
| Задание | Плотность паров простого вещества фосфора по водороду – 62. Определите формулу фосфора. |
| Решение | Отношение массы данного газа к массе другого газа, взятого в том же объеме, при той же температуре и том же давлении, называется относительной плотностью первого газа по второму. Данная величина показывает, во сколько раз первый газ тяжелее или легче второго газа.
D = M1 / M2. Молярная масса газа равна его плотности по отношению к другому газу, умноженной на молярную массу второго газа: M1 = D×M2. Тогда, молярная масса газа фосфора будет равна: Mgas = DH2×M(H2) = 62 × 2 = 124 г/моль. Mr(H2) = 2 ×Ar(H) = 2 × 1 = 2. Относительная атомная масса фосфора равна 30,9738 а.е.м. Тогда, в состав молекулы фосфора входит Mgas /Ar(P) атомов фосфора: Mgas / Ar(P) = 124 / 30,9738 = 4. Значит формула молекулы фосфора P4. |
| Ответ | Молярная масса фосфора равна 124 г/моль, а формула молекулы фосфора P4. |
