L'atmosfera della terra è un gas composto da numerose molecole tra cui azoto e ossigeno. Pressione atmosferica è causato dalla collisione di innumerevoli molecole di gas al microscopio contro qualsiasi superficie che viene a contatto con il gas. Pressione del gas è determinato dal tasso di collisioni, che varia con la concentrazione di molecole di gas e la temperatura sono riscaldati a: è maggiore la concentrazione o la temperatura, la pressione aumenta. In conseguenza di questa relazione, è possibile calcolare quante molecole di gas sono presenti in un campione se si conosce la pressione di quel campione, temperatura e volume.
Istruzioni
Prendere le misure del vostro campione
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Posizionare il termometro e barometro all'interno il vostro campione di gas in modo che è possibile leggere le loro misure. Se si sta misurando la pressione dell'aria e la temperatura della stanza in che sei, è possibile posizionare i dispositivi su una superficie piana lontano dalle luci luminose e altre fonti di calore.
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Prendere una lettura della pressione del campione in atmosfere.
La pressione dell'aria al livello del mare è circa una atmosfera (atm), ma varia un po' basata su temperatura e umidità. Molti barometri misura pressione in millimetri di mercurio (mmHg o Torr), un'unità di pressione alternativo. Per convertire da mmHg a atm, basta dividere la misura da 760. Per esempio, se la misurazione della pressione è 1.041 mmHg, ciò equivale a 1.041 / 760 = 1.370 atm.
Contenitori di gas calibro frequentemente la loro pressione interna in libbre per pollice quadrato (psi). Per convertire psi in atmosfere, dividere la lettura di 14,7 psi.
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Prendere una lettura della temperatura del campione in gradi centigradi. Aggiungere 273.16 a questa misura. Questo rappresenta la temperatura del vostro campione in gradi Kelvin. Zero gradi Kelvin è zero assoluto, la temperatura più fredda possibile.
• Approssimare il volume del vostro campione in litri.
Se il campione è un contenitore rettangolare o siete in camera, allora il volume è il prodotto di larghezza, lunghezza e altezza del rettangolo in metri moltiplicato per 1.000. Così, una stanza che è 5 m x 10 m x 3 m è 5 x 10 x 3 x 1000 = 150.000 litri di volume.
Se il campione è una bombola di gas o altra forma cilindrica, quindi il, allora il volume è pi (id/2) ^ 2 h 1000, dove pi = 3,142, id è il diametro interno del cilindro in metri (cioè il diametro del cilindro escluse le mura), e h è l'altezza in metri. Così, il volume di un cilindro che è 0,2 m di larghezza e 1 m di altezza è 3,142 (0.20/2) ^ 2 1 1000 = 31,42 litri di volume.
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Inserire i valori di pressione, volume e temperatura nella formula per la legge dei gas perfetti. Questa formula è PV = nRT, dove P = pressione in atmosfere, V = volume in litri, n = moli di gas, T = temperatura in Kelvin e R = 0.08206 (la costante di gas ideale). Ora avete tutti i valori che è necessario risolvere per le talpe.
Ad esempio, se il campione ha un volume di 100 litri, una pressione di 5 atmosfere e una temperatura di 300 Kelvin, l'equazione risolve come: 5 100 = n 0.08206 300. Così, 500 = 24.62 n così n = 20,31 moli di gas.
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Consigli & Avvertenze
- Attendere alcuni minuti dopo l'introduzione di strumenti per il vostro campione prima di effettuare le misurazioni. Questo darà loro tempo per equilibrare.
- Se non siete sicuri di quello che è il diametro interno di un contenitore di gas, è possibile stimare misurando il diametro esterno e sottraendo 13 millimetri (0,013 metri).
- Non maneggiare campioni pressurizzati senza una formazione adeguata.
- Mantenere i campioni di gas pressurizzato lontano da fonti di calore.
- Tenere il gas infiammabili come ossigeno e propano lontano da calore e fiamme.
- Fissare le bombole di gas per impedire loro di cadere.