Под плотностью
или объемной массой тела понимают
отношение массы тела в состоянии
покоя к его объему.
Плотность газа в
нормальных физических условиях может
быть определена по его молекулярной
массе
,
кг/м3 (1)
Если плотность
газа задана при нормальном давлении,
то пересчет ее на другое давление р
(при той же температуре) для идеального
газа проводится по формуле
(Ш.2)
.
Часто для
характеристики газа применяют
относительную плотность его по воздуху
при нормальных условиях 0=0:1,293.
|
Коммерческие
расчеты в газовой промышленности
производятся при стандартных
физических условиях: давлении 0,1013 МПа
и температуре 20 °С.
Состав газовой смеси
Газовые смеси (как
и смеси жидкостей и паров) характеризуются
массовыми или молярными концентрациями
компонентов. Объемный состав газовой
смеси примерно совпадает с молярным,
так как объем 1 кмоля идеального газа
при одинаковых физических условиях, по
закону Авогадро, имеет одно и то же
численное значение, в частности при О
°С и 760 мм рт. ст. равен 22,41 м3.
Для характеристики
газовой смеси надо знать ее среднюю
молекулярную массу, среднюю плотность
в кг/м3
или относительную плотность по
воздуху.
Если известен
молярный состав смеси в процентах, то
средняя молекулярная масса
.
(3)
где у1,
у2,…,
уn
— молярные (объемные) доли компонентов,
%;
M1,
М2,
…, Мn
— молекулярные массы компонентов.
Если задан массовый
состав смеси в процентах, то ее средняя
молекулярная масса вычисляется по
формуле
(4)
где g1,
g2,
…, gn
— массовые доли компонентов, %.
Плотность смеси
см
определяют по вычисленному значению
средней молекулярной массы Мсм по
формуле, аналогичной (1):
.
(5)
Относительную
плотность определяют по формуле
(6)
где рcм
и рв
— плотность смеси и воздуха при
температуре О °С и нормальном давлении.
Содержание тяжелых углеводородов в газе
Для полной
характеристики природного газа необходимо
также знать содержание в нем тяжелых
углеводородов. Принято считать, что
в газе три фракции: пропановая, бутановая
и газовый бензин, причем последний, для
подсчета ресурсов, принимается
состоящим из 1/3 бутана и 2/3 пентана (по
массе).
Если дан массовый
или молярный состав газа, то содержание
тяжелых углеводородов определяется по
формуле
Gi
= 10giсм
= 10уii,
(7)
где gi
— массовая доля данного тяжелого
углеводорода в газе, %; cм
— средняя плотность природного газа,
кг/м3;
yi
— молярная доля данного тяжелого
углеводорода в газе, %; i—плотность
данного тяжелого углеводорода, кг/м3.
После определения
содержания в газе каждого отдельного
углеводорода (пропана, бутана, пентана
и высших) делают пересчет на содержание
пропана, бутана, газового бензина. Для
этого прибавляют к пентану требуемое
количество бутана, чтобы получить
газовый бензин
Пример. По данному
массовому составу газа требуется
определить содержание в нем пропана,
бутана и газового бензина (в г/м3).
Массовый состав газа (в %): метан—19,50;
этан—11,80; пропан — 37,95; изобутан — 3,25;
н-бутан—12,05; пентан и высшие — 8,15; азот
—7,30.
Решение. Для
определения средней плотности газа
найдем среднюю молекулярную массу газа
по формуле (4)
Средняя плотность
газа по формуле (5)
кг/м3
Состав газа
определим по формуле (7)
пропана 1037,951,43
= 542 г/м3
изобутана
103,251,43
= 46,5 г/м3
н-бутана
1012,051,43=172
г/м3
пентана и высших
108,151,43
= 117 г/м3
Итого:
877,5 г/м3
Газового бензина
(пентана две части и н-бутана одна часть)
будет 117 +117/2 = 175,5 г/м3
н-бутана 172 —58,5=
113,5 г/м3
изобутана
46,5 г/м3
пропана 542,0 г/м3
Всего тяжелых
углеводородов 877,5 г/м3
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Как найти плотность смеси
Смесь состоит минимум из двух компонентов, перемешанных в хаотичном порядке без определенной системы. Каждый из них имеет свою плотность. Для определения плотности смеси нужно знать массы или объемы веществ, которые смешиваются. Плотность жидких смесей измеряется ареометром.
Вам понадобится
- — ареометр;
- — таблица плотностей веществ;
- — весы;
- — мерный цилиндр.
Инструкция
Для измерения плотности жидкой смеси возьмите ареометр. Погрузите его в жидкость, чтобы он свободно плавал в ней. В верхней части ареометра находится шкала. Определите плотность смеси, совмещая шкалу с нижним краем мениска жидкости, в которую он погружен.
Для расчета плотности смеси взвесьте ее на весах. Значение массы m получите в граммах. С помощью мерного цилиндра, или другим способом, определите объем взвешенного количества смеси V. Измерение произведите в см³. Рассчитайте плотность смеси, поделив ее массу на объем, ρ=m/V. Результат получите в г/см³. Чтобы перевести его в кг/м³, результат умножьте на 1000.
ПримерПри переплавке двух металлов получили 400 г сплава, объемом 50 см³. Определите его плотность. Рассчитайте значение плотности по формуле ρ=400/50=8 г/ см³ или 8000 кг/м³.
Если известны плотности веществ, которые будут смешиваться, и их объемы, как это часто встречается при смешивании жидкостей, рассчитайте плотность получившейся смеси. Измерьте объем смеси. Он может несколько отличаться от суммарного объема смешиваемых жидкостей. Например, при смешивании 1 литра спирта и 1 литра воды объем смеси окажется меньше 2-х литров. Это связанно с особенностями строения молекул этих двух жидкостей.
Если плотности смешиваемых жидкостей неизвестны, найдите их значение в специальной таблице. Для расчета найдите сумму произведений плотности каждой из жидкостей на ее объем ρ1∙V1+ ρ2∙V2+ ρ3∙V3+… и т.д. Полученное значение поделите на общий объем смеси V, ρ=(ρ1∙V1+ ρ2∙V2+ ρ3∙V3+…)/V.
ПримерПри смешивании 1 л воды и 1 л этилового спирта получили 1,9 л смеси. Определите ее плотность. Плотность воды равна 1 г/ см³, спирта — 0,8 г/см³. Переведите единицы объема: 1 л=1000 см³, 1,9=1900 см³. Рассчитайте плотность смеси по формуле для двух компонентов ρ=(ρ1∙V1+ ρ2∙V2)/V=(1∙1000+ 0,8∙1000)/1900≈0,947 г/см³.
Источники:
- Изменение объёма при нагревании
Войти на сайт
или
Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Здравствуйте!
Калькуляторы для расчета инженерных физических величин.
1. Плотность вещества
2. Плотности газов при стандартных условиях
3. Расчет массы по плотности и объему вещества.
4. Расчет объему по плотности и массы вещества.
5. Плотность жидкости при смешивании нескольких веществ
6. Расчет плотности смеси газов
7. Удельный вес вещества
8. Кинематическая вязкость вещества
9. Плотность воды от температуры
СЛЕВА ТАБЛИЧКИ ДЛЯ ВЫБОРА
В платных разделах сайта калькулятора можно посчитать один раз в день.
Новости
Корректировок калькулятора нет.