Как можно выяснить количество и массовую плотность метана (СН4) в резервуаре объемом 50 кубических метров при температуре +17 градусов, манометрическом давлении 5.9 МПа и барометрическом давлении 750 мм рт. ст.?
Физика Университет Газовые законы
Чтобы выяснить количество и массовую плотность метана (СН4) в резервуаре, нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа и некоторые дополнительные расчеты. Рассмотрим шаги решения:
Манометрическое давление измеряется относительно атмосферного давления. Чтобы найти абсолютное давление, нужно добавить атмосферное давление (барометрическое) к манометрическому. Сначала переведем барометрическое давление из мм рт. ст. в Паскали:
Теперь найдем абсолютное давление:
Уравнение состояния идеального газа выглядит следующим образом:
P * V = n * R * T
Где:
Температуру нужно перевести в Кельвины:
Теперь подставим известные значения в уравнение:
Теперь можем найти количество вещества (n):
n = (P * V) / (R * T) = (5.99991 * 10^6 * 50) / (8.314 * 290.15)
После вычислений получаем количество вещества n.
Массовая плотность (ρ) метана определяется как:
ρ = m / V
Где:
Чтобы найти массу (m), используем количество вещества (n) и молярную массу метана (М = 16.04 г/моль = 0.01604 кг/моль):
m = n * M
Теперь, зная массу и объем, можем найти массовую плотность:
ρ = m / V
Таким образом, следуя этим шагам, мы можем вычислить количество и массовую плотность метана в резервуаре. Не забудьте провести все расчеты, чтобы получить окончательные значения.