ข้อความนี้เสนอ เคล็ดลับในการคำนวณปริมาตรบางส่วนของก๊าซ. จำไว้ว่า ปริมาณบางส่วน ของก๊าซคือช่องว่างที่ก๊าซใช้อยู่ภายในภาชนะ เมื่อมีการใช้แรงดันเต็มที่ของส่วนผสมของก๊าซกับก๊าซนั้น
โอ การคำนวณปริมาตรบางส่วนของก๊าซ สามารถพิจารณาได้หลายตัวแปร เช่น
ปริมาณของสารในก๊าซ
ปริมาณของสารในส่วนผสมของแก๊ส
ความดันรวมของส่วนผสมของแก๊ส
ปริมาตรรวมของส่วนผสมของแก๊ส
เศษส่วนในปริมาณของสสารในก๊าซ
อุณหภูมิของส่วนผสมก๊าซในหน่วยเคลวิน
ติดตามเลย เคล็ดลับในการคำนวณปริมาตรบางส่วนของก๊าซซึ่งเราใช้ตัวแปรทั้งหมดที่เสนอข้างต้น:
→ เคล็ดลับที่ 1: สูตร
เพื่อคำนวณปริมาตรรวม (Vt) ของส่วนผสมก๊าซ ใช้:
Vt = VTHE + วีบี + วีค + ...
เพื่อคำนวณปริมาตรบางส่วนของก๊าซจาก เศษส่วนในปริมาณของสสาร ของก๊าซ (XTHE ) และปริมาตรรวม (Vt) ใช้:
วีTHE = XTHE
วีt
การคำนวณเศษส่วนปริมาณของสสารในก๊าซ (XTHE) เราใช้ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณของสสารในก๊าซ (nTHE) และส่วนผสม (nt):
XTHE = ไม่THE
ไม่
เพื่อคำนวณปริมาตรบางส่วนของก๊าซจากปริมาณของสสารในก๊าซและของผสม (nt) ใช้:
วีTHE= ไม่THE
วีt ไม่t
ในการคำนวณปริมาณของสสารในก๊าซ ให้หารมวลด้วย มวลกราม (คำนวณโดยใช้สูตรโมเลกุลของสาร):
ไม่THE = มTHE
เอ็มTHE
เพื่อคำนวณปริมาณสสารทั้งหมด (nt) ของส่วนผสมเราต้องเพิ่มปริมาณของก๊าซทั้งหมด:
ไม่t = นTHE + นบี + นค + ...
สูตรเกี่ยวกับความดันบางส่วน (PTHE ) และปริมาตรบางส่วน (VTHE ) ของก๊าซ:
พีTHE= วีTHE
พีt วีt
→ เคล็ดลับที่ 2
เมื่อการฝึกต้องใช้การคำนวณปริมาตรบางส่วน แต่ให้แรงดันบางส่วนของก๊าซผสม:
รายการสำคัญที่การฝึกจะให้นอกเหนือไปจากแรงกดดันบางส่วนคือปริมาณของระบบ
ต้องเพิ่มแรงดันบางส่วนที่ให้มาเพื่อค้นหาแรงดันของระบบทั้งหมด (Pt):
พีt =ปTHE + พี่บี + พี่ค
ในการกำหนดปริมาตรบางส่วนของก๊าซแต่ละชนิดในส่วนผสม ให้ใช้นิพจน์ต่อไปนี้:
พีTHE= วีTHE
พีt วีt
ตัวอย่าง:ส่วนผสมเกิดจากก๊าซ CO, O2 และ SO2ในภาชนะที่มีปริมาตร 5 ลิตร ก๊าซแต่ละชนิดที่บรรจุในภาชนะมีความดันบางส่วนตามลำดับ: 0.50 atm, 0.20 atm และ 0.30 atm คำนวณปริมาตรบางส่วนสำหรับส่วนประกอบแต่ละส่วนของส่วนผสมก๊าซนี้
ขั้นตอนที่ 1: เพิ่มแรงดันบางส่วน (0.50 atm, 0.20 atm และ 0.30 atm) ของก๊าซทั้งสามที่ให้มา (CO, O2 และ SO2):
พีt =ปCO + พี่O2 + พี่SO2
พีt = 0,5 + 0,2 + 0,3
พีt = 1 ตู้เอทีเอ็ม
ขั้นตอนที่ 2: คำนวณปริมาตรบางส่วนของ CO โดยใช้ปริมาตรรวม (5L) ความดันบางส่วน (0.5 atm) และความดันรวม (1 atm) ในนิพจน์:
พีCO = วีCO
พีt วีt
0,5 = วีCO
15
1.VCO = 0,5.5
วีCO = 2.5 ลิตร
ขั้นตอนที่ 3: คำนวณปริมาตรบางส่วนของO2 โดยใช้ปริมาตรรวม (5L) แรงดันบางส่วน (0.2 atm) และแรงดันรวม (1 atm) ในนิพจน์:
พีO2= วีO2
พีt วีt
0,2 = วีO2
1 5
1.VO2 = 0,2.5
วีO2 = 1 ลิตร
ขั้นตอนที่ 4: คำนวณปริมาตรบางส่วนของ OS2 โดยใช้ปริมาตรรวม (5L) แรงดันบางส่วน (0.2 atm) และแรงดันรวม (1 atm) ในนิพจน์:
พีSO2= วีSO2
พีt วีt
0,3 = วีSO2
1 5
1.VSO2 = 0,3.5
วีSO2 = 1.5 ลิตร
→ เคล็ดลับที่ 3
การคำนวณปริมาตรบางส่วนของก๊าซโดยใช้เปอร์เซ็นต์โมลาร์:
ในสถานการณ์แบบนี้ การออกกำลังกายจะให้ความดันรวม เปอร์เซ็นต์โมลาร์ของก๊าซ และปริมาตรรวมของระบบ
-
เปอร์เซ็นต์โมลาร์ที่กำหนดคือเศษส่วนในปริมาณของสสารของก๊าซแต่ละชนิด หากต้องการใช้ในการคำนวณ ให้หารด้วย 100;
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
สูตรที่ระบุเพื่อกำหนดปริมาตรบางส่วนของก๊าซมีดังนี้:
วีTHE = XTHE
วีt
ตัวอย่าง: อากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซ ส่วนผสมนี้มากกว่า 78% เป็นไนโตรเจน ออกซิเจนคิดเป็นประมาณ 21% อาร์กอน 0.9% และคาร์บอนไดออกไซด์ 0.03% ส่วนที่เหลือประกอบด้วยก๊าซอื่น ปริมาตรที่ถูกครอบครองโดยออกซิเจนในส่วนผสมนี้ ในสภาพแวดล้อม 10 ลิตร เท่ากับ?
ขั้นตอนที่ 1: เปลี่ยนเปอร์เซ็นต์ของก๊าซออกซิเจน (O2) ในส่วนของโมลาร์หารด้วยค่า 100:
XO2 = 21
100
XO2 = 0,21
ขั้นตอนที่ 2: ใช้ปริมาตรรวม (33.6L) และเศษส่วนในปริมาณของ O2 (0.21) ในนิพจน์:
วีO2 = XO2
วีt
วีO2 = 0,21
10
วีO2 = 10. 0,21
วีO2 = 2.1 ลิตร
→ เคล็ดลับที่ 4
เมื่อการฝึกบอกปริมาตร อุณหภูมิ และความดันของแก๊สแต่ละชนิด ก็บอกว่ามันผสมกันและเริ่มออกแรงกดใหม่
ในกรณีนี้ เรามีปริมาตร ความดัน และอุณหภูมิของก๊าซแต่ละชนิดแยกกัน
แบบฝึกหัดจะแจ้งความดันที่ส่วนผสมของก๊าซเหล่านี้ปล่อยออกมาที่อุณหภูมิใหม่
คำนวณจำนวนโมลของก๊าซแต่ละชนิด (nTHE) ผ่านความดัน ปริมาตร และอุณหภูมิ (หน่วยเคลวิน) ในรูปของ clapeyron:
พีTHE.VTHE = นTHE.R.T
หลังจากคำนวณจำนวนโมลของก๊าซแต่ละชนิดแล้ว จำเป็นต้องรวมเข้าด้วยกันเพื่อหาจำนวนโมลทั้งหมด (nt):
ไม่t = นTHE + นบี + ...
ด้วยจำนวนโมลเราต้องกำหนดปริมาตรทั้งหมดผ่านความดันรวมของภาชนะและอุณหภูมิด้วยในสมการ Clapeyron
พีt.Vt = นt.R.T
ในตอนท้ายเราจะมีข้อมูลเพียงพอที่จะคำนวณปริมาตรบางส่วนของก๊าซแต่ละชนิด (VTHE) ผ่านหมายเลขโมล (nTHE) จำนวนโมลทั้งหมดและปริมาตรทั้งหมดในนิพจน์ด้านล่าง:
วีTHE = ไม่THE
วีt ไม่t
ตัวอย่าง:ปริมาตรก๊าซไฮโดรเจน 8.2 ลิตรที่อุณหภูมิ 227 องศาเซลเซียส แรงดัน 5 atm และปริมาตร 16.4 ลิตร ของก๊าซไนโตรเจนที่ 27°C และ 6 atm ถูกถ่ายโอนไปยังภาชนะอื่นที่คงอุณหภูมิคงที่ของ -73°C. เมื่อรู้ว่าส่วนผสมออกแรงดัน 2 atm แล้ว ให้คำนวณปริมาตรของภาชนะและปริมาตรบางส่วนของก๊าซแต่ละชนิด ให้: R=0.082 atm. ตุ่น-1.K-1
ขั้นตอนที่ 1: คำนวณจำนวนโมลของก๊าซแต่ละชนิดโดยใช้ปริมาตร อุณหภูมิ (เป็นเคลวิน; เพียงเพิ่มค่าที่กำหนดเป็น 273) และความกดดัน:
สำหรับก๊าซไฮโดรเจน (H2)
พีH2.VH2 = นH2RT
5.8.2 = nH2.0,082.500
41 = นH2.41
ไม่H2 = 41
41
ไม่H2 = 1 โมล
สำหรับก๊าซไนโตรเจน (N2)
พีN2.VN2 = นN2RT
6.16.4 = nN2.0,082.300
98.4 = nN2.24,6
ไม่N2 = 98,4
24,6
ไม่N2 = 4 โมล
ขั้นตอนที่ 2: กำหนดจำนวนโมลทั้งหมดโดยใช้หมายเลขโมลของก๊าซที่พบในขั้นตอนที่ 1:
ไม่t = นH2 + นN2
ไม่t = 1 + 4
ไม่t = 5 โมล
ขั้นตอนที่ 3: คำนวณปริมาตรของภาชนะที่ทำการผสม สำหรับสิ่งนี้ เราจะใช้ผลรวมของจำนวนโมลของก๊าซที่พบในขั้นตอนที่ 1 และ 2 แรงดันรวมที่ให้มาและอุณหภูมิ (-73 โอC ซึ่งในเคลวินคือ 200) ในนิพจน์ด้านล่าง:
PVt = นt.R.T
2.Vt = 5.0,082.200
2.Vt = 82
วีt = 82
2
วีt = 41 L
ขั้นตอนที่ 4: คำนวณปริมาตรบางส่วนของก๊าซแต่ละชนิดโดยใช้ปริมาตรรวม จำนวนโมลของก๊าซแต่ละชนิด และจำนวนโมลทั้งหมด:
สำหรับก๊าซไฮโดรเจน:
วีH2= ไม่H2
วีt ไม่t
วีH2 = 1
41.5
5. วีH2 = 41.1
5.VH2 = 41
วีH2 = 41
5
วีH2 = 8.2 ลิตร
สำหรับก๊าซไนโตรเจน:
วีN2= ไม่N2
วีt ไม่t
วีN2= 4
41 5
5. วีN2 = 41.4
5.VN2 = 164
วีN 2 = 164
5
วีN2 = 32.8 ลิตร
By Me. Diogo Lopes Dias
แก๊สคืออะไร แก๊สมีคุณสมบัติอย่างไร สารประกอบโมเลกุล อัดได้ ปริมาตรคงที่ พลังงานจลน์ ค่าเฉลี่ย อุณหภูมิสัมบูรณ์ของก๊าซ ก๊าซในอุดมคติ ก๊าซจริง ก๊าซสมบูรณ์ ตัวแปรสถานะก๊าซ ปริมาตรของก๊าซ ฤดูกาล
