Argon - jeden z nejznámějších inertních plynů, díky čemuž je nepostradatelný v různých aplikacích. Zjistit, kolik litrů tohoto plynu je obsaženo v 50litrové nádrži, je zajímavé pro ty, kteří používají argon ve své práci. Stojí za zmínku, že objem argonu v nádrži závisí na podmínkách jeho skladování a provozu výrobce, ale přibližné výpočty lze provést za standardních podmínek.
Standardní podmínky - to jsou určité parametry, které se berou v úvahu při výpočtu objemu plynu. U argonu standardní podmínky zahrnují teplotu kolem 20 stupňů Celsia a tlak kolem 101.325 kPa (kilopascal), což odpovídá atmosférickému tlaku na hladině moře.
Pomocí stavové rovnice ideálního plynu (usig) lze vypočítat, kolik molekul argonu se za standardních podmínek nachází v nádrži o objemu 50 Litrů. Podle definice jedna molekula argonu zabírá za standardních podmínek objem 22,4 litru. Na základě toho lze předpokládat, že 50litrová nádrž bude obsahovat 2,23 krát více molekul argonu.
Výpočet objemu argonu v nádrži 50 Litrů
Pro výpočet objemu argonu v nádrži 50 litrů je třeba vzít v úvahu standardní podmínky. Za standardních podmínek je teplota 0 stupňů Celsia a tlak se rovná 1 atmosféře.
Pro začátek je nutné přeložit objem láhve ze standardních podmínek do současných. Za standardních podmínek je objem argonu v nádrži 50 Litrů. Při vyšší teplotě a tlaku se však tento objem může změnit.
Po stanovení objemu nádrže za současných podmínek lze vypočítat množství argonu v ní. Objem argonu v láhvi lze určit poměrem objemu argonu k objemu láhve. Pokud je například objem argonu 80% objemu láhve, znamená to, že v nádrži je 40 litrů argonu.
Pro výpočet objemu argonu v nádrži 50 litrů je tedy nutné znát aktuální teplotu a tlak a také poměr objemu argonu k objemu láhve v procentech.
Jak zjistit, kolik litrů argonu je v nádrži 50 Litrů
Pro stanovení množství argonu v nádrži o objemu 50 litrů je třeba vzít v úvahu standardní podmínky, které zahrnují teplotu a tlak.
Výpočet objemu argonu v nádrži lze provést na základě údajů o jeho hustotě za standardních podmínek. Hustota argonu za standardních podmínek je přibližně 1,784 kg/m3.
1 litr argonu (za standardních podmínek) odpovídá přibližně 1,784 kg argonu.
Pro výpočet objemu argonu v nádrži je nutné nastavit hmotnost argonu a převést jej na litry pomocí hustoty argonu za standardních podmínek.
Pokud je například hmotnost argonu v nádrži 50 kg, pak lze objem argonu vypočítat následovně:
Hmotnost argonu = 50 kg
Objem argonu = hmotnost argonu / hustota argonu = 50 kg/1,784 kg / m3 ◼ 28 litrů argonu
Nádrž o objemu 50 Litrů tak může za standardních podmínek obsahovat přibližně 28 litrů argonu.
Objem argonu v nádrži 50 Litrů: vzorec výpočtu
Vzorec, který by měl být použit k výpočtu objemu argonu v nádrži, vychází ze zákona o ideálních plynech - Stavová rovnice ideálního plynu:
- P - tlak plynu v nádrži (v tomto případě-1 atmosféra)
- V - objem plynu v nádrži (50 Litrů)
- n množství plynu (v tomto případě argon)
- R - univerzální plynová konstanta (0,0821 l × ATM / mol × k)
- T - teplota plynu v Kelvinech (v tomto případě - 273,15 K)
Pro výpočet objemu argonu v nádrži podle tohoto vzorce je nutné znát množství látky argon, která je vyjádřena v molech. V tomto případě je nutné znát molekulovou hmotnost argonu a poté převést hmotnost plynu na molární množství pomocí Klapeyronovy rovnice.
Vzorec pro výpočet objemu argonu v nádrži 50 litrů bude tedy následující:
V (argon) = (n (argon) * R * T) / P
- V (argon) - objem argonu v nádrži (v litrech)
- n (argon) - počet argonových molů
- R - univerzální plynová konstanta (0,0821 l × ATM / mol × k)
- T - teplota plynu v Kelvinech (v tomto případě - 273,15 K)
- P - tlak plynu v nádrži (v tomto případě-1 atmosféra)
Standardní podmínky pro výpočet objemu argonu v nádrži
Pro výpočet objemu argonu v nádrži o objemu 50 litrů je nutné vzít v úvahu standardní podmínky. Podle nich je standardní teplota a tlak 0 stupňů Celsia a 1 atmosféra.
Za standardních podmínek má jeden mol libovolného plynu objem 22,4 litru. Toto je známé jako molární objem. Lze tedy použít molární objem k výpočtu počtu argonových molů v nádrži.
Pro výpočet množství argonových molů je nutné rozdělit objem láhve na molární objem:
Počet argonových molů = objem láhve / molární objem
Nastavením hodnot získáme:
Počet argonových molů = 50 l / 22,4 l/mol = 2,23 argonového molu
Nádrž o objemu 50 Litrů tak za standardních podmínek obsahuje asi 2,23 molu argonu.