Mennyi a normál állapotú héliumgáz sűrűsége?

Normálállapot esetén:

p = 100 000 Pa

T = 273 K

A térfogat (V) legyen 1 m³.

A gázok állapotegyenlete: pV = nRT, tehát

n = pV / (RT) = 100 000 Pa * 1 m³ / (8,32 J/(molK) * 273 K) = 44,0 mol

A mólnyi hélium 4 g, tehát kiszámolod, hány kg 44,0 mólnyi hélium. Ez lesz a sűrűség.

Az alapképlet nekem is ugyanaz lesz, mint a 09:27-esnek:

p*V = n*R*T.

Itt az n-ről tudjuk, hogy az m/M, ahol M a moláris tömeg. Ha ezt helyettesítjük, és osztunk V-vel, akkor a jobb oldalon megjelenik a sűrűség:

p = m/V/M*R*T = ρ/M*R*T.

A sűrűségre rendezve:

ρ = M*p/(R*T).

Viszont itt kérdés, hogy pontosan miket kell helyettesíteni. Ez alapján

[link]

normál állapotban

T = 20 °C = 293,15 K

és

p = 101 325 Pa.

Mindenképpen nézd meg a jegyzetedet vagy a tankönyvedet, hogy pontosan hogyan definiáltátok, mert sajnos ahány ház annyi szokás.

Az M esetén is lehet kérdés az izotópösszetétel, de elég jó eséllyel számolhatsz a sztenderddel (az a majdnem tiszta 4-es izotópot jelenti):

[link]

M = 0,00400260 kg/mol.

Végül az R az elég egyértelmű:

[link]

R = 8,314 463 J/(mol*K).

(Nekem nagyjából 0,166 kg/m^3 jön ki végeredménynek.

[link] )

1. Függvénytáblában benne van: 0,179 kg/m3

2. 1 mól normál gáz térfogata 22,41 dm3 (Az én időmben tudni kellett), -> 4 g / 22,41 dm3

#2: Neked is kijönne, de a normál állapot 0 °C-ot és 1 bart jelent.

12:48, ne haragudj, ezt nem értem.

Ugye az 1 bar az definíció szerint 10^5 Pa.

[link]

A 0 °C pedig definíció szerint 273,15 K.

[link]

Ha az ideális gáz állapotegyenletét a móltérfogatra rendezzük, és ezeket helyettesítjük, akkor

V/n = R*T/p = 22,71 dm^3/mol

jön ki, ami határozottan nem 22,41 dm^3 mólonként.

[link]

Szóval vagy a hasadra csaptál, amikor kinyilatkoztattad a normál állapotbeli hőmérsékletet és nyomást, vagy rosszul tanultad meg a te idődben az ideális gáz móltérfogatát.

Itt van három hivatkozás három különböző normállapot-definícióval:

[link]

[link]

[link]

Ti egy negyediket gondoltok.

Nem véletlenül javaslom a kérdezőnek, hogy nézze meg, hogy ők hogyan definiálták órán, és azokat az adatokat helyettesítse, mert akkor jó végeredményt fog kapni. Ha utána néznél, mit írsz le, és esetleg hivatkozást is adnál (a végeredményhez a Függvénytábla tetszett), akkor talán nem lenne ellentmondás a kétsoros hozzászólásodban.

1 atm-val és 0 °C-kal számolva 0,179 kg/m^3 jön ki,

1 bar-ral és 0 °C-kal számolva pedig 0,176 kg/m^3.

[link]

[link]

De úgy néz ki, hogy az 1 atm = 101325 Pa és a T = 0 °C = 273,15 K lesz a nyerő, azaz a 0,179 kg/m^3, mert a jó eséllyel a magyar iskolákban a Függvénytábla az elfogadott.

Nem a hasamra csaptam, hanem így tanultam, és a függvénytáblázatban is ez áll:

"9.7 Gázok normálállapotú sűrűsége 0°C és 10^5 Pa" - 193.o.

"9.3.2 Fizikai-kémiai állandók ... ideális gáz moláris térfogata ... gyakorlatban használt értéke 22,41

Tudom, hogy sokféle normál állapotot használtak/nak:

[link]

22,41:

[link]

> „9.3.2 Fizikai-kémiai állandók ... ideális gáz moláris térfogata ... gyakorlatban használt értéke 22,41”

Az én 2007-es, 2. javított kiadásomban* a második '…'-od elején még van egy ilyen zárójeles rész: 0 °C, 101 325 Pa.

Ami nem 1 bar = 10^5 Pa, amire 22,71 dm^3 jön ki, tehát az általad tanultak továbbra is ellentmondásosak (pötyögd csak be egy számológépbe, anélkül kár vitatkoznunk). Talán még az lehet, hogy amikor te tanultad, a bar és az atmoszféra egyformán 101 325 Pa-nak volt definiálva, vagy valami hasonló szívás a mértékegységekkel (ezt nem tudom, nem néztem utána).

> „a Függvénytábla tetszett”

Mióta elővettem már nem annyira tetszik. Szóval ha helyettesítjük az adatokat (T = 0 °C és p = 10^5 Pa) akár az ideális gáz állapotegyenletébe, akár a részecskék térfogatát és a köztük levő kölcsönhatást figyelembe vevő Van der Waals-egyenletbe, kisebb értékeket kapunk a sűrűségre**, mint amit ők a táblázatba írtak, ráadásul

ρVdW < ρid,

tehát a reálisabb állapotegyenlet szerint nagyobbat tévednek.

A VdW-egyenlet: [link]

A mért paraméterek: [link]

Szóval vagy az van, hogy a VdW-egyenlet rosszabb közelítést ad reális gázokra, mint az ideális gáz állapotegyenlete, vagy elírták 9.7. alcímet a Függvénytáblázatban, és ők is 101325 Pa-lal számolnak normálállapot esetén. Az utóbbi valószínűbbnek tűnik.

> „Tudom, hogy sokféle normál állapotot használtak/nak:”

Ezek szerint nincs sok értelme, hogy azt mondod, nekem is az jönne ki, mint neked, mert attól függ, hogy mi jön ki, hogy melyik NTP-t használjuk. Illetve ahelyett, hogy megmondjuk, hogy mekkora a nyomás és hőmérséklet a normálállapotban, továbbra is inkább arra kell buzdítani a kérdezőt, hogy nézze meg, mit tanultak órán, és azt helyettesítse, hogy jó eredményt kapjon. (A Wolfram-linkeimen elég könnyű átírni ezt a két számot.)

Összegezve legalább annyi jó dolog történt, hogy találtunk egy hibát a Függvénytáblázatban, és arra a továbbiakban oda tudunk figyelni.

*A pontos cím: Négyjegyű függvénytáblázatok, összefüggések és adatok.

**Ez egy harmadfokú egyenlet lesz a sűrűség reciprokára, ha szeretnétek levezethetem, de most úgy is elég nekünk numerikusan megoldani.

A "normál állapotú" kifejezés nagyon sokféle értelmezést takar. Próbálkoznak egységesíteni, de...

[link]

Azután ott a "standardállapot":

[link]

Amint látod nem teljesen ugyanazt jelenti. :)

Szóval nem egyszerű a válasz. Melyik kell?

Tehát ha a standard érték kell tessék: (0 °C, 101,325 kPa) 0,1786 g/l

Lefordítsam? :)

dellfil