La formule régissant les paramètres décrivant un gaz dans des plages de température et de pression normales est la loi des gaz parfaits: PV = nRT. Ici, V représente le volume, P pour la pression, T pour la température, et n pour le nombre molécule. R est une constante de proportionnalité appelée la «constante de gaz universelle». Il fait toutes les unités ajustent ensemble. Donc n / V densité des mesures. Le n peut être converti en grammes pour mettre la mesure en termes de tous les jours.
Instructions
1 Mesurer ou identifier T, P et V du gaz.
Par exemple, si vous pompez un tube de bicyclette qui est de 27 pouces de diamètre avec un diamètre de 1 1/2 pouce, qui est un volume de 150 pouces cubes. Gonflez le pneu jusqu'à 90 PSI, selon la jauge de la pompe. Supposons que la température n'a pas changé et est donc la température ambiante: 72 degrés Fahrenheit.
2 Convertir les termes aux unités scientifiques afin d'utiliser le facteur de conversion plus communément connu dans l'équation des gaz parfaits.
Soixante-douze degrés Fahrenheit traduit à 295 K (degrés Kelvin); 150 pouces cubes se traduit par 2.458 L (litres); 90 PSI se traduit par 6.124 atm (atmosphères).
3 Calculer le rapport n / V en utilisant la loi des gaz parfaits: n / V = P / RT, où R = 0,08206 amt-L / mol-K.
En continuant avec l'exemple ci-dessus, n / V = 6.124 / 0,08206 * 295 = 0,2530 mol / L, où mol signifie «taupes», une mesure de comptage molécule.
4 Convertir le nombre de moles par unité de volume en grammes par volume.
La masse molaire de l'air est de 28,8 grammes par mole. Donc, 0,2530 mol / L convertit à 7,29 grammes par litre. Ceci est la densité de l'air dans un pneu de vélo à 90 PSI, ou 6,1 atmosphères. C'est le poids d'environ sept cents dans un pneu.
Conseils et avertissements
- Tel que discuté dans Chang "Chemistry," la loi des gaz parfaits est approprié jusqu'à 150 PSI, soit dix fois la pression atmosphérique normale, lorsque le van der Waals équation commence à devenir plus approprié. C'est lorsque les forces intermoléculaires et la taille finie des molécules commencent à jouer un rôle important.