Množství plynu měřené v metrech krychlových často vzniká při diskusi o otázkách energetiky nebo využívání přírodních zdrojů. Ale někdy je pro výpočet nebo pochopení důležité znát jeho ekvivalent v kilogramech. Jak poznáte, kolik kilogramů plynu je v jednom metru krychlovém plynu?
Určit hmotnost plynu obsaženého v jednotce objemu není tak těžké. Pro výpočet hmotnosti plynu v metrech krychlových je však nutné znát jeho chemické složení a tlak.
Pomocí stavové rovnice a znalosti tlaku, teploty a molární hmotnosti plynu můžeme vypočítat počet molekul v jednom metru krychlovém a tím i hmotnost plynu.
Například u zemního plynu, který se většinou skládá z metanu (CH4), je průměrná molární hmotnost přibližně 16 gramů/mol. Při tlaku a teplotě standardních podmínek by tedy jeden metr krychlový zemního plynu obsahoval asi 0,716 kg plynu.
Kolik kilogramů plynu je v 1 kubickém metru plynu?
Hmotnost plynu v 1 kubickém metru závisí na jeho složení a podmínkách. Plyny mohou být různých druhů, jako je zemní plyn, propan, metan, jejich směsi a další. Každý plyn má jedinečnou molekulovou hmotnost, která určuje jeho hustotu a hmotnost v jednotce objemu.
Například u zemního plynu mohou být jeho složky plyny metan (CH4), Ethan (C)2H6), propan (C)3H8) a Bhútán (C4H10). Každý z těchto plynů má svou vlastní molekulovou hmotnost a podle toho hmotnost 1 krychlový metr.
Například zemní plyn, který se skládá pouze z metanu, bude mít hustotu asi 0,717 kg/m 3 . To znamená, že 1 metr krychlový takového plynu bude obsahovat přibližně 0,717 kilogramu.
Za reálných podmínek v plynovodu nebo plynové nádrži však může být hmotnost plynu změněna v důsledku tlaku a teploty. Pro přesný výpočet hmotnosti plynu se za určitých podmínek doporučuje použít speciální vzorce a tabulky, které zohledňují změny podmínek.
| Plyn | Molekulová hmotnost (g/mol) | Hmotnost plynu 1 m 3 (kg) |
|---|---|---|
| Metan (CH4) | 16,04 | 0,717 |
| Ethan (C2H6) | 30,07 | 1,299 |
| Propan (C3H8) | 44,09 | 1,915 |
| Bhútán (C4H10) | 58,12 | 2,527 |
Výše uvedené hodnoty jsou uvedeny pro plyny za normálních podmínek (teplota 0 °C a tlak 1 atmosféra), stejně jako hmotnost plynu pomocí metrického systému měření. Hodnoty se mohou lišit podle podmínek a složení plynu.
Hmotnost plynu v jednotce objemu: vzorec a příklady výpočtu
Vzorec pro výpočet hmotnosti plynu 1 m3 plynu:
- Určete hustotu plynu (P) v kg / m3. Hustota plynu závisí na jeho složení a podmínkách, za kterých se vypočítává.
- Nastavte objem plynu (V) na m3.
- Vypočítejte hmotnost plynu (m) V kg podle vzorce: m = p * v.
Příklad výpočtu hmotnosti plynu 1 m3 plynu:
- Je známo, že hustota plynu je 1,2 kg/m3.
- Nechť je objem plynu 2 m3.
- Hmotnost plynu 1 m3 pak bude: m = 1,2 * 2 = 2,4 kg.
V tomto příkladu je tedy hmotnost plynu 1 m3 plynu 2,4 kg.
Výhřevnost plynu: závislost na hmotnosti a objemu
Výhřevnost plynu lze vypočítat na základě jeho hmotnosti a objemu. Pro tento výpočet je nutné znát specifickou výhřevnost tohoto typu plynu.
Obecně se měrná výhřevnost plynu vyjadřuje v J/kg nebo kcal / kg. Pro příklad, nechť měrná výhřevnost plynu je 50 MJ/m3 (18 000 kcal / m3).
Pokud je znám objem plynu v m3, pak lze hmotnost plynu M kg vypočítat následovně:
M = B * hustota plynu
Vzhledem k tomu, že měrná výhřevnost je dána pro objem plynu v M3, je třeba hmotnost plynu převést do KG:
Dále lze výhřevnost plynu vypočítat jako:
Výhřevnost plynu = M * měrná výhřevnost
Díky znalosti hmotnosti a objemu plynu a jeho specifické výhřevnosti lze tedy určit výhřevnost plynu.
Například při objemu plynu 10 m3 a jeho specifické výhřevnosti 50 MJ / m3 bude hmotnost plynu:
Výhřevnost plynu = 10 000 kg * 50 MJ / m3 = 500 000 MJ
Výhřevnost plynu tedy závisí na jeho hmotnosti a objemu a lze jej vypočítat pomocí specifické výhřevnosti daného druhu plynu.