دستورالعمل ها

برای مقابله با کار، لازم است از فرمول های چگالی نسبی استفاده کنید:

ابتدا وزن مولکولی نسبی آمونیاک را بیابید که از جدول D.I قابل محاسبه است. مندلیف

Ar (N) = 14، Ar (H) = 3 x 1 = 3، بنابراین
آقای (NH3) = 14 + 3 = 17

داده های به دست آمده را با فرمول تعیین چگالی نسبی توسط هوا جایگزین کنید:
د (هوا) = آقای (آمونیاک) / آقای (هوا);
D (هوا) = آقای (آمونیاک) / 29;
D (هوا) = 17/29 = 0.59.

مثال شماره 2. چگالی نسبی آمونیاک را برای هیدروژن محاسبه کنید.

برای تعیین چگالی نسبی هیدروژن، داده ها را با فرمول جایگزین کنید:
D (هیدروژن) = آقای (آمونیاک) / آقای (هیدروژن);
D (هیدروژن) = آقای (آمونیاک) / 2;
D (هیدروژن) = 17/2 = 8.5.

هیدروژن (از لاتین "Hydrogenium" - "تولید آب") اولین عنصر جدول تناوبی است. این به طور گسترده توزیع شده است، به شکل سه ایزوتوپ - پروتیوم، دوتریوم و تریتیوم وجود دارد. هیدروژن یک گاز بی رنگ روشن (14.5 برابر سبکتر از هوا) است. هنگامی که با هوا و اکسیژن مخلوط می شود بسیار انفجاری است. مورد استفاده در مواد شیمیایی، صنایع غذاییو همچنین به عنوان پیشران. تحقیقات در مورد امکان سنجی استفاده در حال انجام است هیدروژنبه عنوان سوخت برای موتورهای خودرو. تراکم هیدروژن(مانند هر گاز دیگری) می توانید تعریف کنید روش های مختلف.

دستورالعمل ها

اول، بر اساس تعریف جهانی چگالی - مقدار ماده در واحد حجم. در صورتی که در یک ظرف مهر و موم شده باشد، چگالی گاز به طور اساسی با فرمول (M1 - M2) / V تعیین می شود، که در آن M1 جرم کل ظرف با گاز است، M2 جرم ظرف خالی است. و V حجم داخلی ظرف است.

اگر برای تعیین چگالی لازم است هیدروژنبا داشتن داده های اولیه مانند، در اینجا معادله جهانی حالت یک گاز ایده آل به کمک می آید، یا معادله مندلیف-کلاپیرون: PV = (mRT) / M.
P - فشار گاز
V - حجم آن
R - ثابت گاز جهانی
T دمای گاز بر حسب کلوین است
M - جرم مولی گاز
m جرم واقعی گاز است.

گاز ایده آل گازی ریاضی در نظر گرفته می شود که در آن انرژی پتانسیل مولکول ها در مقایسه با انرژی جنبشی آنها نادیده گرفته شود. در مدل گاز ایده آل، هیچ نیروی جاذبه یا دافعه ای بین مولکول ها وجود ندارد و برخورد ذرات با ذرات دیگر یا دیواره های ظرف کاملاً کشسان است.

البته، نه هیدروژن و نه هیچ گاز دیگری ایده آل نیست، اما این مدل امکان محاسبات را با دقت کافی بالا در نزدیک به فشار اتمسفر و دمای اتاق فراهم می کند. به عنوان مثال، با توجه به وظیفه: پیدا کردن چگالی هیدروژندر فشار 6 و دمای 20 درجه سانتیگراد.

ابتدا تمام مقادیر اصلی را به سیستم SI تبدیل کنید (6 اتمسفر = 607950 Pa، 20 درجه سانتیگراد = 293 درجه K). سپس معادله مندلیف-کلاپیرون PV = (mRT) / M را بنویسید. آن را به صورت: P = (mRT) / MV تبدیل کنید. از آنجایی که m / V چگالی است (نسبت جرم یک ماده به حجم آن)، شما به دست می آورید: چگالی هیدروژن= PM / RT، و ما تمام داده های لازم برای راه حل را داریم. شما می دانید فشار (607950)، دما (293)، ثابت گاز جهانی (8.31)، جرم مولی هیدروژن (0,002).

با جایگزینی این داده ها در فرمول، دریافت می کنید: چگالی هیدروژنتحت شرایط معین فشار و دما برابر با 0.499 کیلوگرم بر متر مکعب یا حدود 0.5 است.

منابع:

• چگونه چگالی هیدروژن را پیدا کنیم

تراکم- این یکی از ویژگی های یک ماده است، همان جرم، حجم، دما، مساحت. برابر است با نسبت جرم به حجم. وظیفه اصلی این است که یاد بگیرید چگونه این مقدار را محاسبه کنید و بدانید به چه چیزی بستگی دارد.

دستورالعمل ها

تراکمنسبت عددی جرم به حجم یک ماده است. اگر می خواهید چگالی یک ماده را تعیین کنید و جرم و حجم آن را می دانید، یافتن چگالی برای شما سخت نخواهد بود. ساده ترین راه برای یافتن چگالی در این مورد p = m / V است. در سیستم SI بر حسب کیلوگرم بر متر ^ 3 است. با این حال، این دو مقدار از همیشه داده نمی‌شوند، بنابراین باید چندین روش را بدانید که از طریق آنها می‌توانید چگالی را محاسبه کنید.

تراکماین دارد معانی مختلفبسته به نوع ماده علاوه بر این، چگالی با درجه شوری و دما متفاوت است. با کاهش دما، چگالی افزایش می یابد و با کاهش درجه شوری، چگالی نیز کاهش می یابد. به عنوان مثال، چگالی دریای سرخ همچنان بالا در نظر گرفته می شود، در حالی که در دریای بالتیک در حال حاضر کمتر است. همه شما متوجه شده اید که اگر آن را در آب بریزید، شناور می شود. همه اینها به این دلیل است که چگالی کمتری نسبت به آب دارد. برعکس، فلزات و مواد سنگی غرق می شوند، زیرا چگالی آنها بیشتر است. بر اساس تراکم اجسام در مورد شنای آنها بوجود آمد.

با تشکر از تئوری اجسام شناور، که توسط آن می توانید چگالی یک جسم، آب، حجم کل بدن و حجم قسمت غوطه ور آن را پیدا کنید. این فرمول به شکل: Vimmer است. اجزاء / V بدن = p بدن / p سیال از این نتیجه می توان نتیجه گرفت که چگالی بدن را می توان به صورت زیر یافت: p بدن = V غوطه وری. قطعات * p مایع / بدن V. این شرط بر اساس داده های جدولی و حجم های مشخص V غوطه وری برآورده می شود. قسمت ها و V بدن.

ویدیو های مرتبط

نکته 4: نحوه محاسبه وزن مولکولی نسبی یک ماده

وزن مولکولی نسبی یک کمیت بدون بعد است که نشان می دهد چند برابر جرم یک مولکول بیشتر از 1/12 جرم یک اتم کربن است. بر این اساس، جرم یک اتم کربن 12 واحد است. وزن مولکولی نسبی را تعیین کنید ترکیب شیمیاییبا جمع کردن توده‌های اتم‌هایی که یک مولکول ماده را می‌سازند، ممکن است.

شما نیاز خواهید داشت

• - یک خودکار؛
• - کاغذ یادداشت؛
• - ماشین حساب؛
• - جدول مندلیف

دستورالعمل ها

در جدول تناوبی سلول های عناصر تشکیل دهنده این مولکول را بیابید. مقادیر جرم اتمی نسبی (Ar) برای هر ماده در گوشه سمت چپ پایین سلول نشان داده شده است. آنها را بازنویسی کنید، به یک عدد صحیح گرد شوند: Ar (H) - 1. Ar (P) - 31; Ar (O) - 16.

وزن مولکولی نسبی ترکیب (Mr) را تعیین کنید. برای انجام این کار، جرم اتمی هر عنصر را در تعداد اتم های موجود در آن ضرب کنید. سپس مقادیر به دست آمده را جمع کنید. برای اسید اورتوفسفریک: Mr (n3po4) = 3 * 1 + 1 * 31 + 4 * 16 = 98.

جرم مولکولی نسبی از نظر عددی با جرم مولی ماده برابر است. برخی از کارها از این پیوند استفاده می کنند. به عنوان مثال: یک گاز در دمای 200 کلوین و فشار 0.2 مگاپاسکال دارای چگالی 5.3 کیلوگرم بر متر مکعب است. وزن مولکولی نسبی آن را تعیین کنید.

از معادله مندلیف-کلیپرون برای گاز ایده آل استفاده کنید: PV = mRT / M، که در آن V حجم گاز، m3 است. m جرم حجم گاز معین، کیلوگرم است. M جرم مولی گاز، کیلوگرم بر مول است. R ثابت گاز جهانی است. R = 8.314472 m2 kg s-2 K-1 Mol-1; T - گاز، K؛ P - فشار مطلق، Pa. جرم مولی را از این رابطه بیان کنید: M = mRT / (PV).

همانطور که می دانید، چگالی: p = m / V، kg / m3. آن را به عبارت وصل کنید: M = pRT / P. جرم مولی گاز را تعیین کنید: M = 5.3 * 8.31 * 200 / (2 * 10 ^ 5) = 0.044 کیلوگرم در مول. وزن مولکولی نسبی گاز: Mr = 44. می توانید فرض کنید که دی اکسید کربن است: Mr (CO2) = 12 + 16 * 2 = 44.

منابع:

• وزن مولکولی نسبی را محاسبه کنید

در آزمایشگاه های شیمی و در طول آزمایش های شیمیاییدر خانه، اغلب لازم است که چگالی نسبی یک ماده را تعیین کنیم. چگالی نسبی نسبت چگالی یک ماده خاص به چگالی ماده دیگر در شرایط معین یا به چگالی یک ماده مرجع است که برای آن آب مقطر گرفته می شود. چگالی نسبی به صورت یک عدد انتزاعی بیان می شود.

شما نیاز خواهید داشت

• - جداول و کتب مرجع؛
• - هیدرومتر، پیکنومتر یا ترازو مخصوص.

دستورالعمل ها

چگالی نسبی مواد را نسبت به چگالی آب مقطر با فرمول تعیین کنید: d = p / p0، که در آن d چگالی نسبی مورد نظر، p چگالی ماده آزمایش، p0 چگالی ماده مرجع است. آخرین پارامتر جدولی است و کاملاً دقیق تعیین می شود: در دمای 20 ° C ، آب دارای چگالی 998.203 کیلوگرم بر متر مکعب است و در 4 ° C - 999.973 کیلوگرم بر متر مکعب به حداکثر چگالی خود می رسد. قبل از انجام محاسبات، به یاد داشته باشید که p و p0 باید در یک واحد اندازه گیری بیان شوند.

علاوه بر این، چگالی نسبی یک ماده را می توان در کتاب های مرجع فیزیکی و شیمیایی یافت. مقدار عددی چگالی نسبی همیشه برابر با وزن مخصوص نسبی همان ماده در شرایط یکسان است. نتیجه گیری: از جداول نسبی استفاده کنید وزن های خاصدرست مثل اینکه جداول چگالی نسبی هستند.

هنگام تعیین چگالی نسبی، همیشه دمای ماده آزمایش و مرجع را در نظر بگیرید. واقعیت این است که چگالی مواد با سرد شدن کاهش می یابد و با سرد شدن افزایش می یابد. اگر دمای ماده آزمایشی با مرجع متفاوت است، اصلاح کنید. آن را به عنوان میانگین تغییر چگالی نسبی 1 درجه سانتیگراد محاسبه کنید. به دنبال داده های مورد نیاز در نوموگرام های اصلاحات دما باشید.

برای محاسبه سریعچگالی نسبی مایعات در عمل، از یک هیدرومتر استفاده کنید. برای اندازه گیری ماده نسبی و خشک از پیکنومتر و ترازو مخصوص استفاده کنید. هیدرومتر کلاسیک یک لوله شیشه ای است که در پایین منبسط می شود. یک مخزن یا ماده مخصوص در انتهای پایین لوله وجود دارد. در بالای لوله، تقسیماتی وجود دارد که مقدار عددی چگالی نسبی ماده آزمایش را نشان می دهد. بسیاری از هیدرومترها علاوه بر این مجهز به دماسنج برای اندازه گیری دمای ماده مورد بررسی هستند.

قانون آووگادرو

دور بودن مولکول های یک ماده گازی از یکدیگر به این بستگی دارد شرایط خارجی: فشار و دما در شرایط خارجی یکسان، شکاف بین مولکول های گازهای مختلف یکسان است. قانون آووگادرو که در سال 1811 کشف شد، می گوید: حجم مساوی از گازهای مختلف تحت شرایط خارجی یکسان (دما و فشار) حاوی همان تعدادمولکول ها. آن ها اگر V1 = V2، T1 = T2 و P1 = P2، N1 = N2، که در آن V حجم است، T دما، P فشار، N تعداد مولکول های گاز است (شاخص "1" برای یک گاز، "2" - برای دیگری).

اولین پیامد قانون آووگادرو، حجم مولی

اولین نتیجه قانون آووگادرو بیان می‌کند که تعداد یکسانی از مولکول‌های هر گاز در شرایط یکسان حجم یکسانی را اشغال می‌کند: V1 = V2 با N1 = N2، T1 = T2 و P1 = P2. حجم یک مول از هر گاز (حجم مولی) ثابت است. به یاد بیاورید که 1 مول حاوی تعداد ذرات آووگادروو - 6.02x10 ^ 23 مولکول است.

بنابراین حجم مولی گاز فقط به فشار و دما بستگی دارد. گازها معمولاً در فشار معمولی و دمای معمولی: 273 K (0 درجه سانتیگراد) و 1 atm (760 میلی متر جیوه، 101325 Pa). در این شرایط عادی که به آن "n.u" گفته می شود، حجم مولی هر گاز 22.4 لیتر در مول است. با دانستن این مقدار، می توانید حجم هر جرم معین و هر مقدار معین گاز را محاسبه کنید.

دومین نتیجه قانون آووگادرو، چگالی نسبی گازهاست

برای محاسبه چگالی نسبی گازها، پیامد دوم قانون آووگادرو اعمال می شود. طبق تعریف، چگالی یک ماده نسبت جرم آن به حجم آن است: ρ = m / V. برای 1 مول از یک ماده، جرم برابر با جرم مولی M و حجم برابر با حجم مولی V (M) است. بنابراین چگالی گاز ρ = M (گاز) / V (M) است.

بگذارید دو گاز وجود داشته باشد - X و Y. چگالی و جرم مولی آنها - ρ (X)، ρ (Y)، M (X)، M (Y) که با روابط به هم متصل می شوند: ρ (X) = M (X) / V (M)، ρ (Y) = M (Y) / V (M). چگالی نسبی گاز X برای گاز Y که با Dy (X) نشان داده می شود، نسبت چگالی این گازها ρ (X) / ρ (Y) است: Dy (X) = ρ (X) / ρ (Y) = M (X) xV (M) / V (M) xM (Y) = M (X) / M (Y). حجم های مولی کاهش می یابد و از آن می توان نتیجه گرفت که چگالی نسبی گاز X برای گاز Y برابر است با نسبت وزن مولی یا مولکولی نسبی آنها (از نظر عددی برابر هستند).

چگالی گازها اغلب در رابطه با هیدروژن، سبک ترین گازها، که جرم مولی آن 2 گرم در مول است، تعیین می شود. آن ها اگر مسئله بگوید که گاز مجهول X بر حسب هیدروژن چگالی دارد، مثلاً 15 (چگالی نسبی یک کمیت بی بعد است!)، پس یافتن جرم مولی آن دشوار نخواهد بود: M (X) = 15xM (H2) = 15x2 = 30 گرم / مول. چگالی نسبی گاز در هوا نیز اغلب نشان داده می شود. در اینجا باید بدانید که میانگین جرم مولکولی نسبی هوا 29 است و باید نه در 2 بلکه در 29 ضرب کنید.

گاز - مقایسه جرم مولکولی یا مولی نسبی یک گاز با گاز دیگر. به عنوان یک قاعده، در رابطه با سبک ترین گاز - هیدروژن تعریف می شود. همچنین گازها اغلب با هوا مقایسه می شوند.

برای نشان دادن اینکه کدام گاز برای مقایسه انتخاب شده است، قبل از نماد چگالی نسبی فرد مورد بررسی، یک شاخص اضافه می شود و خود نام در داخل پرانتز نوشته می شود. به عنوان مثال DH2 (SO2). این بدان معنی است که چگالی از هیدروژن محاسبه شده است. به عنوان "چگالی هیدروژن اکسید گوگرد" خوانده می شود.

برای محاسبه چگالی گاز نسبت به هیدروژن، باید جرم مولی گاز و هیدروژن مورد مطالعه را با استفاده از جدول تناوبی تعیین کرد. اگر کلر و هیدروژن باشد، شاخص ها به این صورت خواهند بود: M (Cl2) = 71 گرم در مول و M (H2) = 2 گرم در مول. اگر چگالی هیدروژن بر چگالی کلر (71: 2) تقسیم شود، نتیجه 35.5 می شود. یعنی کلر 35.5 برابر سنگین تر از هیدروژن است.

چگالی نسبی گاز به هیچ وجه به شرایط خارجی بستگی ندارد. این با قوانین کلی وضعیت گازها توضیح داده می شود که به این واقعیت خلاصه می شود که تغییر دما و فشار منجر به تغییر حجم آنها نمی شود. برای هر گونه تغییر در این شاخص ها، اندازه گیری ها دقیقاً به همین ترتیب انجام می شود.

برای تعیین چگالی گاز به صورت تجربی، به یک فلاسک نیاز دارید که بتوان آن را در آن قرار داد. فلاسک با گاز باید دو بار وزن شود: بار اول - با پمپاژ تمام هوا. دوم، با پر کردن آن با گاز آزمایش. همچنین لازم است حجم فلاسک از قبل اندازه گیری شود.

ابتدا باید اختلاف جرم را محاسبه کرده و آن را بر مقدار حجم فلاسک تقسیم کنید. نتیجه چگالی گاز برای شرایط داده شده است. با استفاده از معادله حالت می توانید محاسبه کنید نشانگر مورد نظردر حالت عادی یا شرایط ایده آل.

چگالی برخی از گازها را می توانید از جدول محوری که اطلاعات آماده ای دارد مطلع شوید. اگر گاز در جدول ذکر شده است، می توانید این اطلاعات را بدون هیچ گونه محاسبات اضافی و با استفاده از فرمول دریافت کنید. به عنوان مثال، چگالی بخار آب را می توان از جدول خواص آب (راهنمای Rivkin S.L. و دیگران)، آنالوگ الکترونیکی آن، یا استفاده از برنامه هایی مانند WaterSteamPro و غیره پیدا کرد.

با این حال، در مایعات مختلف، تعادل با بخار در چگالی های مختلف دومی رخ می دهد. این به دلیل تفاوت در نیروهای برهمکنش بین مولکولی است. هر چه بالاتر باشد، تعادل سریعتر خواهد آمد (مثلاً جیوه). در مایعات فرار (به عنوان مثال اتر)، تعادل فقط با چگالی بخار قابل توجهی می تواند رخ دهد.

چگالی گازهای طبیعی مختلف از 0.72 تا 2.00 کیلوگرم بر متر مکعب و بالاتر متغیر است، چگالی نسبی از 0.6 تا 1.5 و بالاتر است. بیشترین تراکم بالادر گازهایی با بالاترین محتوای هیدروکربن های سنگین H2S، CO2 و N2، کمترین - در متان خشک.

خواص با ترکیب، دما، فشار و چگالی آن تعیین می شود. شاخص دوم به روش آزمایشگاهی تعیین می شود. این بستگی به همه موارد بالا دارد. چگالی آن را می توان با روش های مختلف تعیین کرد. دقیق ترین آن، وزن کردن روی ترازوی دقیق در یک استوانه شیشه ای جدار نازک است.

بیش از همین شاخص گازهای طبیعی. در عمل، این نسبت 0.6: 1 در نظر گرفته می شود. استاتیک سریعتر از گاز کاهش می یابد. در فشار تا 100 مگاپاسکال، چگالی گاز طبیعیقادر به بیش از 0.35 گرم در سانتی متر مکعب است.

مشخص شد که افزایش می تواند با افزایش دمای تشکیل هیدرات همراه باشد. گاز طبیعی با چگالی کم بیشتر هیدرات تشکیل می دهد درجه حرارت بالادر مقایسه با گازهای با چگالی افزایش یافته است.

تراکم سنج ها به تازگی شروع به استفاده می کنند و هنوز سوالات زیادی در رابطه با ویژگی های عملکرد و تأیید آنها وجود دارد.

یکی از مهمترین مشخصات فیزیکیمواد گازی مقدار چگالی آنهاست.

تعریف

تراکمیک کمیت فیزیکی اسکالر است که به عنوان نسبت جرم بدن به حجم اشغال شده توسط آن تعریف می شود.

این مقدار معمولا با حرف یونانی r یا لاتین D و نشان داده می شود د... واحد اندازه گیری چگالی در سیستم SI کیلوگرم در متر مکعب و در CGS - g / cm 3 در نظر گرفته می شود. چگالی گاز یک مقدار مرجع است، معمولاً در n اندازه گیری می شود. در

غالباً در رابطه با گازها از اصطلاح "چگالی نسبی" استفاده می شود. این مقدار نسبت جرم یک گاز معین به جرم گاز دیگری است که در همان حجم، در همان دما و فشار یکسان گرفته شده است، چگالی نسبی گاز اول به گاز دوم نامیده می شود.

به عنوان مثال، در شرایط عادی، جرم دی اکسید کربن در حجم 1 لیتر 1.98 گرم و جرم هیدروژن در همان حجم و در شرایط یکسان 0.09 گرم است که چگالی دی اکسید کربن بر حسب هیدروژن از این جاست. خواهد بود: 1.98 / 0، 09 = 22.

چگالی نسبی گاز

بگذارید چگالی نسبی گاز m 1 / m 2 را با حرف D نشان دهیم. سپس

در نتیجه، جرم مولی یک گاز برابر است با چگالی آن نسبت به گاز دیگر، ضرب در جرم مولی گاز دوم.

اغلب، چگالی گازهای مختلف در رابطه با هیدروژن، به عنوان سبک ترین گازها، تعیین می شود. از آنجایی که جرم مولی هیدروژن 2.0158 گرم در مول است، در این حالت معادله محاسبه جرم مولی به شکل زیر است:

یا برای گرد کردن جرم مولی هیدروژن به 2:

به عنوان مثال، با محاسبه، طبق این معادله، جرم مولی دی اکسید کربن، که چگالی آن برای هیدروژن، همانطور که در بالا نشان داده شد، برابر با 22 است، در می یابیم:

M (CO 2) = 2 × 22 = 44 گرم در مول.

چگالی گاز در شرایط آزمایشگاهی را می توان به طور مستقل به شرح زیر تعیین کرد: شما باید یک فلاسک شیشه ای را با یک دریچه نگه دارید و آن را روی یک ترازوی تحلیلی وزن کنید. وزن اولیه وزن فلاسکی است که تمام هوا از آن خارج شده است، وزن نهایی وزن فلاسک است که با گاز آزمایشی تا فشار خاصی پر شده است. تفاوت بین جرم های به دست آمده باید بر حجم فلاسک تقسیم شود. مقدار محاسبه شده چگالی گاز در شرایط داده شده است.

p 1 / p N × V 1 / m × m / V N = T 1 / T N.

از آنجا که m / V 1 = r 1 و m / V N = r N ، ما آن را بدست می آوریم

r N = r 1 × p N / p 1 × T 1 / T N.

جدول زیر مقادیر چگالی برخی گازها را نشان می دهد.

جدول 1. چگالی گازها در شرایط عادی.

نمونه هایی از حل مسئله

مثال 1

ورزش	چگالی نسبی گاز بر حسب هیدروژن 27 است. کسر جرمی عنصر هیدروژن در آن 18.5 درصد و عنصر بور 81.5 درصد است. فرمول گاز را تعیین کنید.
راه حل	کسر جرمی عنصر X در یک مولکول ترکیبی HX با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. بیایید تعداد اتم های هیدروژن در مولکول را از طریق "x"، تعداد اتم های بور را از طریق "y" تعیین کنیم. اجازه دهید جرم اتمی نسبی عناصر هیدروژن و بور را پیدا کنیم (مقادیر جرم اتمی نسبی گرفته شده از جدول تناوبی D.I.Mendeleev به اعداد کامل گرد می شود). Ar (B) = 11; Ar (H) = 1. درصد عناصر را بر جرم اتمی نسبی مربوطه تقسیم می کنیم. بنابراین، نسبت بین تعداد اتم‌های موجود در مولکول ترکیب را خواهیم یافت: x: y = ω (H) / Ar (H): ω (B) / Ar (B); x: y = 18.5 / 1: 81.5 / 11; x: y = 18.5: 7.41 = 2.5: 1 = 5: 2. به معنای ساده ترین فرمولترکیبات هیدروژن و بور به شکل H 5 B 2 است. جرم مولی گاز را می توان با استفاده از چگالی هیدروژن آن تعیین کرد: M گاز = M (H 2) × D H2 (گاز); گاز M = 2 × 27 = 54 گرم در مول. برای یافتن فرمول واقعی ترکیب هیدروژن و بور، نسبت جرم مولی حاصل را می‌یابیم: M گاز / M (H 5 B 2) = 54/27 = 2. M (H 5 B 2) = 5 × Ar (H) + 2 × Ar (B) = 5 × 1 + 2 × 11 = 5 + 22 = 27 گرم در مول. این بدان معنی است که تمام شاخص های فرمول H 5 B 2 باید در 2 ضرب شوند. بنابراین فرمول ماده به شکل H 10 B 4 خواهد بود.
پاسخ	فرمول گاز - H 10 B 4

مثال 2

ورزش	چگالی نسبی دی اکسید کربن CO 2 در هوا را محاسبه کنید.
راه حل	برای محاسبه چگالی نسبی یک گاز از گاز دیگر، باید وزن مولکولی نسبی گاز اول را بر وزن مولکولی نسبی گاز دوم تقسیم کرد. وزن مولکولی نسبی هوا 29 در نظر گرفته می شود (با در نظر گرفتن محتوای نیتروژن، اکسیژن و سایر گازهای موجود در هوا). لازم به ذکر است که مفهوم "وزن مولکولی نسبی هوا" به طور معمول استفاده می شود، زیرا هوا مخلوطی از گازها است. D هوا (CO 2) = M r (CO 2) / M r (هوا); D هوا (CO 2) = 44/29 = 1.52. M r (CO 2) = A r (C) + 2 × A r (O) = 12 + 2 × 16 = 12 + 32 = 44.
پاسخ	چگالی نسبی دی اکسید کربن در هوا 1.52 است.

ρ = m (گاز) / V (گاز)

D poU (X) = M (X) / M (Y)

از همین رو:
D از طریق هوا = M (گاز X) / 29

ویسکوزیته گاز دینامیکی و سینماتیکی

ویسکوزیته گازها (پدیده اصطکاک داخلی) عبارت است از ظهور نیروهای اصطکاک بین لایه های گاز که نسبت به یکدیگر به صورت موازی و با سرعت های مختلف حرکت می کنند.
برهمکنش دو لایه گاز به عنوان فرآیندی در نظر گرفته می شود که طی آن تکانه از یک لایه به لایه دیگر منتقل می شود.
نیروی اصطکاک در واحد سطح بین دو لایه گاز، برابر با تکانه، در هر ثانیه از لایه ای به لایه دیگر از طریق یک واحد مساحت منتقل می شود، تعیین می شود قانون نیوتن:

- گرادیان سرعت در جهت عمود بر جهت حرکت لایه های گاز.
علامت منفی نشان می دهد که ضربه در جهت کاهش سرعت انجام می شود.
- ویسکوزیته دینامیکی
، جایی که
- چگالی گاز،
میانگین حسابی سرعت مولکول ها است،
میانگین مسیر آزاد مولکول ها است.

- ضریب ویسکوزیته سینماتیکی

پارامترهای بحرانی گاز: Ткр، Ркр.

بحرانی دمایی است که در بالاتر از آن، در هر فشاری، گاز نمی تواند به حالت مایع تبدیل شود. فشار لازم برای مایع شدن یک گاز در دمای بحرانی بحرانی نامیده می شود. پارامترهای گاز داده شدهپارامترهای داده شده کمیت های بی بعد نامیده می شوند که نشان می دهد چند برابر پارامترهای واقعی حالت گاز (فشار، دما، چگالی، حجم ویژه) بیشتر یا کمتر از موارد بحرانی است:

تولید پایین چاه و ذخیره سازی زیرزمینی گاز.

چگالی گاز: مطلق و نسبی.

چگالی گاز یکی از مهم ترین ویژگی های آن است. در مورد چگالی گاز، آنها معمولاً به معنای چگالی آن در شرایط عادی (یعنی در دما و فشار) هستند. علاوه بر این، اغلب از چگالی نسبی یک گاز استفاده می شود، که به معنای نسبت چگالی یک گاز معین به چگالی هوا در شرایط یکسان است. به راحتی می توان فهمید که چگالی نسبی یک گاز به شرایطی که در آن قرار دارد بستگی ندارد، زیرا، طبق قوانین حالت گاز، حجم همه گازها با تغییر فشار و دما در همان گاز تغییر می کند. مسیر.

چگالی مطلق یک گاز جرم 1 لیتر گاز در شرایط عادی است. معمولاً برای گازها بر حسب گرم در لیتر اندازه گیری می شود.

ρ = m (گاز) / V (گاز)

اگر 1 مول گاز مصرف کنید، پس:

و جرم مولی گاز را می توان با ضرب چگالی در حجم مولی بدست آورد.

چگالی نسبی D مقداری است که نشان می دهد گاز X چند بار سنگین تر از گاز Y است. این مقدار به عنوان نسبت جرم مولی گازهای X و Y محاسبه می شود:

D poU (X) = M (X) / M (Y)

چگالی نسبی گازها در هیدروژن و هوا اغلب برای محاسبات استفاده می شود.

چگالی نسبی گاز X برای هیدروژن:

D توسط H2 = M (گاز X) / M (H2) = M (گاز X) / 2

هوا مخلوطی از گازها است، بنابراین فقط می توان میانگین جرم مولی را برای آن محاسبه کرد.

مقدار آن 29 گرم در مول (بر اساس ترکیب متوسط ​​تقریبی) در نظر گرفته می شود.
از همین رو:
D از طریق هوا = M (گاز X) / 29

گاز طبیعی مخلوطی از گازهای عمدتاً هیدروکربنی است که در زیر خاک به صورت ذخایر و میدان‌های جداگانه و همچنین محلول در ذخایر نفتی یا به اصطلاح «کلاهک‌های گاز» وجود دارد. فیزیکی اولیه و خواص شیمیاییگاز طبیعی عبارت است از:

چگالی گازها جرم یک ماده در واحد حجم است - گرم در سانتی متر 3. برای اهداف عملی، از چگالی نسبی گاز به هوا استفاده می شود، یعنی. نسبت چگالی گاز به چگالی هوا. به عبارت دیگر، نشانگر این است که چقدر گاز سبک تر یا سنگین تر از هوا است:

جایی که ρ در شرایط استانداردبرابر با 1.293 کیلوگرم بر متر مکعب؛

چگالی نسبی متان - 0.554، اتان - 1.05، پروپان - 1.55. به همین دلیل است که گاز خانگی (پروپان) در صورت نشتی انباشته می شود. زیرزمین هاخانه هایی که در آنجا مخلوطی از مواد منفجره تشکیل می دهند.

گرمای احتراق

ارزش حرارتی یا ارزش حرارتی - مقدار گرمایی که در طی احتراق کامل 1 متر مکعب گاز آزاد می شود. به طور متوسط، 35160 کیلوژول در متر مکعب (کیلوژول در هر 1 متر مکعب) است.

حلالیت در گاز

حلالیت در روغن

حلالیت گاز در نفت به فشار، دما و ترکیب نفت و گاز بستگی دارد. با افزایش فشار، حلالیت گاز نیز افزایش می یابد. با افزایش دما، حلالیت گاز کاهش می یابد. حل شدن گازهای با وزن مولکولی کم در روغن ها دشوارتر از گازهای چرب است.

با افزایش چگالی روغن، به عنوان مثال. با افزایش محتوای ترکیبات مولکولی بالا، حلالیت گاز در آن کاهش می یابد.

شاخص حلالیت گاز در نفت، ضریب گاز - G است که میزان گاز را در 1 متر مکعب (یا 1 تن) نفت گاز زدایی شده نشان می دهد. این در متر 3 / متر 3 یا متر 3 / تن اندازه گیری می شود.

بر اساس این شاخص، سپرده ها به موارد زیر تقسیم می شوند:

1) روغن - G<650 м 3 /м 3 ;

2) روغن با درپوش گاز - G-650 - 900 m 3 / m 3؛

3) میعانات گازی - G> 900 m 3 / m 3.

حلالیت آب در گاز فشرده

آب با فشار زیاد در گاز فشرده حل می شود. این فشار امکان جابجایی آب در اعماق را نه تنها در مایع، بلکه در فاز گازی نیز فراهم می کند که تحرک و نفوذپذیری بیشتر آن را از طریق سنگ ها تضمین می کند. با افزایش شوری آب، حلالیت آن در گاز کاهش می یابد.

حلالیت هیدروکربن های مایع در گازهای فشرده

هیدروکربن های مایع به خوبی در گازهای فشرده حل می شوند و مخلوط گاز و میعانات را ایجاد می کنند. این امر امکان انتقال (مهاجرت) هیدروکربن‌های مایع را در فاز گاز ایجاد می‌کند و روند حرکت آسان‌تر و سریع‌تر آن را در لایه‌ها فراهم می‌کند. سنگ ها.

با افزایش فشار و دما، حلالیت هیدروکربن های مایع در گاز افزایش می یابد.

تراکم پذیری

تراکم پذیری گازهای سازند یکی از ویژگی های بسیار مهم گازهای طبیعی است. حجم گاز در شرایط مخزن 2 مرتبه قدر (یعنی تقریباً 100 برابر) کمتر از حجم آن در شرایط استاندارد در سطح زمین است. این به این دلیل است که گاز دارد درجه بالاتراکم پذیری در فشارهای بالاو دماها

تراکم پذیری بر حسب نسبت حجمی گاز مخزن نشان داده می شود که نسبت حجم گاز موجود در مخزن به حجم همان مقدار گاز در شرایط جوی است.

تراکم ارتباط نزدیکی با پدیده تراکم پذیری گازها و حلالیت هیدروکربن های مایع در آنها دارد. در شرایط مخزن، با افزایش فشار، اجزای مایع به حالت گازی تبدیل می‌شوند و «نفت محلول در گاز» یا میعانات گازی را تشکیل می‌دهند. هنگامی که فشار کاهش می یابد، روند در جهت مخالف پیش می رود، یعنی. تراکم جزئی گاز (یا بخار) به حالت مایع وجود دارد. بنابراین در حین تولید گاز، میعانات نیز به سطح استخراج می شود.

عامل تراکم

ضریب میعان - KF مقدار میعانات خام بر حسب سانتی متر مکعب در هر متر مکعب گاز جدا شده است.

بین میعانات مرطوب و پایدار تمایز قائل شوید. میعانات خام یک فاز مایع است که در آن اجزای گازی حل می شوند.

میعانات پایدار از نفت خام با گاز زدایی به دست می آید. فقط از هیدروکربن های مایع - پنتان و بالاتر تشکیل شده است.

در شرایط استاندارد، میعانات گازی مایعات بی رنگی با چگالی 0.625 - 0.825 گرم بر سانتی متر مکعب با نقطه جوش از 24 0 C تا 92 0 C هستند. بیشترکسری ها دارای نقطه جوش تا 250 0 C هستند.