Кількість газу, що вимірюється в кубічних метрах, часто виникає при обговоренні питань енергетики або використання природних ресурсів. Але іноді для розрахунків або розуміння важливо знати його еквівалент у кілограмах. Як же дізнатися, скільки кілограмів газу міститься в одному кубічному метрі газу?
Визначити масу газу, що міститься в одиниці об'єму, не так вже й складно. Проте, для розрахунку маси газу в кубічних метрах необхідно знати його хімічний склад і тиск.
Використовуючи рівняння стану і знання тиску, температури і молярної маси газу, ми можемо розрахувати число молекул в одному кубічному метрі і, відповідно, масу газу.
Наприклад, для природного газу, який в основному складається з метану (СН4), Середня молярна маса становить приблизно 16 грам/моль. Таким чином, при тиску і температурі стандартних умов, один кубічний метр природного газу буде містити близько 0,716 кг газу.
Скільки кілограмів газу в 1 кубічному метрі газу?
Маса газу в 1 кубічному метрі залежить від його складу і умов. Гази можуть бути різних видів, таких як природний газ, пропан, метан, їх суміші та інші. Кожен газ має унікальну молекулярну масу, яка визначає його щільність і масу в одиниці об'єму.
Наприклад, для природного газу складові гази можуть бути метан (CH4), Етан (C2H6), пропан (C3H8) і бутан (C4H10). Кожен з цих газів має свою молекулярну масу і відповідно масу в 1 кубічному метрі.
Для прикладу, природний газ, що складається тільки з метану, матиме щільність близько 0,717 кг/м 3 . Це означає, що в 1 кубічному метрі такого газу буде міститися приблизно 0,717 кілограмів.
Однак, при реальних умовах в газопроводі або газовій балоні, маса газу може бути змінена через тиск і температури. Для точного розрахунку маси газу в певних умовах рекомендується використовувати спеціальні формули і таблиці, що враховують зміни умов.
| Газ | Молекулярна маса (г / моль) | Маса газу в 1 м 3 (кг) |
|---|---|---|
| Метан (CH4) | 16,04 | 0,717 |
| Етан (C2H6) | 30,07 | 1,299 |
| Пропан (C3H8) | 44,09 | 1,915 |
| Бутан (C4H10) | 58,12 | 2,527 |
Вищевказані значення наведені для газів при нормальних умовах (температура 0 °C і тиск 1 атмосфера), а також маси газу з використанням метричної системи вимірювань. Значення можуть варіюватися в залежності від умов і складу газу.
Маса газу в одиниці об'єму: формула і приклади розрахунку
Формула для розрахунку маси газу в 1 м3 газу:
- Визначити щільність газу (ρ) в кг/м3. Щільність газу залежить від його складу і умов, при яких проводиться розрахунок.
- Встановити обсяг газу (V) в м3.
- Обчислити масу газу (m) в кг за формулою: m = ρ * V.
Приклад розрахунку маси газу в 1 м3 газу:
- Відомо, що щільність газу становить 1,2 кг/м3.
- Нехай обсяг газу дорівнює 2 м3.
- Тоді маса газу в 1 м3 складе: m = 1,2 * 2 = 2,4 кг.
Таким чином, в даному прикладі маса газу в 1 м3 газу дорівнює 2,4 кг.
Теплотворна здатність газу: залежність від маси та об'єму
Теплотворну здатність газу можна розрахувати, виходячи з його маси і обсягу. Для даного розрахунку необхідно знати питому теплотворну здатність даного виду газу.
Зазвичай питому теплотворну здатність газу виражають в Дж/кг або ккал / кг. Для прикладу, нехай питома теплотворна здатність газу дорівнює 50 МДж/м3 (18000 ккал/м3).
Якщо відомий обсяг газу в м3, тоді маса газу м кг можна розрахувати наступним чином:
М = В * щільність газу
Оскільки питома теплотворна здатність дана для обсягу газу в м3, то масу газу необхідно перевести в кг:
Далі, теплотворну здатність газу можна розрахувати як:
Теплотворність газу = М * питома теплотворна здатність
Таким чином, знаючи масу і об'єм газу, а також його питому теплотворну здатність, можна визначити теплотворність газу.
Наприклад, при обсязі газу 10 м3 і його питомої теплотворної здатності 50 МДж / м3, маса газу буде:
Теплотворність газу = 10000 кг * 50 МДж / м3 = 500000 МДж
Таким чином, теплотворна здатність газу залежить від його маси і об'єму і може бути розрахована з використанням питомої теплотворної здатності даного виду газу.