Плотность газа: Плотность газа — Техническая Библиотека Neftegaz.RU

Содержание

Плотность газов и паров: таблица при различных температурах

Плотность газов и паров при нормальных условиях

В таблице приведена плотность газов и паров при нормальных условиях – температуре 0°С и нормальном атмосферном давлении (760 мм. рт. ст.). Для некоторых газов, например газа стибина, плотность дана при температуре 15°С и давлении 754 мм. рт. ст.

Значение плотности газов в таблице указано в размерности кг/м³ для следующих газов и паров: азот N₂, аммиак NH₃, аргон Ar, ацетилен C₂H₂, бор фтористый BF₃, бутан C₄H₁₀, водород: бромистый HBr, йодистый HI, мышьяковистый H₃As, селенистый H₂Se, сернистый H₂S, теллуристый H₂Te, фосфористый H₃P, хлористый HCl, воздух, гелий He, германия тетрагидрид GeH₄, диметиламин (CH₃)₂NH, дифтордихлорметан CF₂Cl₂, дициан C₂N₂, закись азота N₂O, кислород O₂, кремний фтористый SiF₄, гексагидрид Si₂H₆, тетрагидрид SiH₄, криптон Kr, ксенон Xe, метан CH₄, метиленхлорид CH₃Cl, метиламин CH₅N, метиловый эфир C₂H₆O, метилфторид CH₃F, метилхлорид CH₃Cl, мышьяк фтористый AsF₅, неон Ne, нитрозил фтористый NOF и хлористый NOCl, озон O₃, окись азота NO, пропан C₃H₈, пропилен C₃H₆, радон Rn, двуокись серы SO₂ и гексафторид серы SF₂, силан диметил SiH₂(CH₃)₂, метил SiH₃CH₃, хлористый SIH₃Cl, трифтористый SiHF₃, стибин SbH₃, сульфурил фтористый SO₂F₂, триметиламин (CH₃)₃N, триметилбор (CH₃)₃B, двуокись углерода CO₂, окись углерода CO, сероокись COS, фосфор фтористый PF₂, оксифторид POF₃, пентафторид PF₅, фтор F₂, фторокись азота NO₂, двуокись хлора ClO₂, окись хлора Cl₂O, хлорокись азота NO₂Cl, этан C₂H₆, этилен C₂H₄, окись азота NO.

Плотность газов вычисляется, как отношение молярной массы газа к его молярному объему, который при 0°С и давлении 1 атм. равен 22,4 л/моль.

Следует отметить, что самым легким газом является водород — плотность этого газа при нормальных условиях равна 0,0899 кг/м³. Для удобства восприятия плотность газов приводят именно к плотности водорода, используя при этом относительную плотность по водороду. Например, относительная плотность газа азота N2 по водороду равна 13,9.

Наибольшую плотность имеет газ радон. Этот радиоактивный газ имеет плотность при нормальных условиях 9,73 кг/м³, а его относительная плотность по водороду составляет величину 108,2.

Необходимо отметить, что при увеличении давления газов и паров, их плотность увеличивается пропорционально.

Примечание: Для газов и паров, рядом со значением плотности которых, присутствует символ *, ее величина в таблице приведена при температуре 20°С.

Из анализа данных, представленных в таблице, видно, что плотность рассмотренных газов находится в диапазоне от 0,089 до 9,73 кг/м³.

Плотность газов в жидком и твердом состояниях при различных температурах

Значения плотности газов и паров в жидком и твердом состояниях приведены в таблице в зависимости от температуры при нормальном атмосферном давлении. Величина плотности газов указана в основном при низких температурах (в интервале от -268 до 20°С), при которых они находятся в жидком, или твердом состояниях.

При низких температурах плотность некоторых газов сравнима с плотностью металлов. К плотным (тяжелым) газам в жидком состоянии можно отнести такие газы, как этилен, криптон (плотность 2371 кг/м³) и ксенон (плотность 3060 кг/м³). Например, плотность газа этилена при температуре -102°С имеет значение 5566 кг/м³, что почти в полтора раза больше плотности алюминия. При этом этилен находится в жидком состоянии.

Газы в твердом состоянии имеют плотность немногим больше, чем в жидком. Твердое состояние газа достигается при более низкой температуре.
Например, углекислый газ находится в виде жидкости при температуре -60°С (при атмосферном давлении), но уже при -79°С становиться твердым и имеет плотность 1530 кг/м³.

Плотность газов в таблице дана в т/м³и приведена для следующих газов: азот N₂, окись азота NO, аммиак NH₃, аргон Ar, ацетилен C₂H₂, водород: сернистый H₂S, фосфористый H₃P, фтористый HF, хлористый HCl, воздух, гелий He, криптон Kr, ксенон Xe, кислород O₂, метан CH₄, метилхлорид CH₃Cl, неон Ne, озон O3, сера двуокись SO₂, углерод: двуокись CO₂, окись CO, фтор F₂, хлор Cl₂, этан C₂H₆, этилен C₂H₄.

Источник:
Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с.

Плотность газов при нормальных условиях (Таблица)

Таблица содержит значения плотности газов при нормальных условиях (при 0°С и 760 мм. рт. ст.). Будет полезна для школьников и студентов при изучении химии и физики, а также для подготовки к экзаменам и ЕГЭ.

Смотрите также таблицу плотность металлов

Газы	Формула	Плотность при нормальных условиях ρ, кг/м³
Азот	N₂	1,2505
Аммиак	NH₃	0,7714
Аргон	Ar	1,7839
Ацетилен	C₂ H₂	1,1709
Ацетон	C₃H₆O	2,595
Бор фтористый	BF₃	2,99
Бромистый водород	HBr	3,664
Н-бутан	C₄H₁₀	2,703
Изо-бутан	C₄H₁₀	2,668
Н-бутиловый спирт	C₄H₁₀O	3,244
Вода	H₂O	0,768
Водород	H₂	0,08987
Воздух (сухой)	—	1,2928
Н-гексан	C₆H₁₄	3,845
Гелий	He	0,1785
Н-гептан	C₇H₁₆	4,459
Германия тетрагидрид	GeH₄	3,42
Двуокись углерода	CO₂	1,9768
Н-декан	C₁₀H₂₂	6,35
Диметиламин	(CH₃)₂NH	1,966*
Дифтордихлорметан	CF₂Cl₂	5,51
Дифенил	C₁₂H₁₀	6,89
Дифениловый эфир	C₁₂H₁₀O	7,54
Дихлорметан	CH₂Cl₂	3,79
Диэтиловый эфир	C₄H₁₀O	3,30
Закись азота	N₂O	1,978
Йодистый водород	HI	5,789
Кислород	O₂	1,42895
Кремний фтористый	SiF₄	4,9605
Кремний гексагидрид	Si₂H₅	2,85
Кремний тетрагидрид	SiH₄	1,44
Криптон	Kr	3,74
Ксенон	Xe	5,89
Метан	CH₄	0,7168
Метиламин	CH₅N	1,388
Метиловый спирт	CH₄O	1,426
Мышьяк фтористый	AsF₅	7,71
Неон	Ne	0,8999
Нитрозилфторид	NOF	2,176*
Нитрозилхлорид	NOCl	2,9919
Озон	O₃	2,22
Окись азота	NO	1,3402
Окись углерода	CO	1,25
Н-октан	C₈H₁₈	5,03
Н-пентан	C₅H₁₂(CH₃(CH₂)₃СН₃)	3,457
Изо-пентан	C₅H₁₂(СН₃)₂СНСН₂СН₃	3,22
Пропан	C₃H₈	2,0037
Пропилен	C₃H₆	1,915
Радон	Rn	9,73
Силан диметил	SiH₂(CH₃)₂	2,73
Силан метил	SiH₃CH₃	2,08
Силан хлористый	SiH₃Cl	3,03
Cилан трифтористый	SiHF₃	3,89
Стибин (15°С, 754 мм. рт.ст.)	SbH₃	5,30
Селеновая кислота	H₂Se	3,6643
Сернистый газ	SO₂	2,9263
Сернистый ангидрид	SO₃	3,575
Сероводород	H₂S	1,5392
Сероокись углерода	COS	2,72
Сульфурил фтористый	SO₂F₂	3,72*
Триметиламин	(CH₃)₃N	2,58*
Триметилбор	(CH₃)₃B	2,52
Фосфористый водород	PH₃	1,53
Фосфор фтористый	PF₃	3,907*
Фосфор оксифторид	POF₃	4,8
Фосфор пентафторид	PF₅	5,81
Фреон-11	CF₃CI	6,13
Фреон-12 (дифтордихлорметан)	CF₂CI₂	5,51
Фреон-13	CFCI₃	5,11
Фтор	F₂	1,695
Фтористый кремний	SiF₄	4,6905
Фтористый метил	CH₃F	1,545
Фторокись азота	NO₂F	2,9
Хлор	Cl₂	3,22
Хлор двуокись	ClO₂	3,09*
Хлор окись	Cl₂O	3,89*
Хлористый водород	HCl	1,6391
Хлористый метил (метилхлорид)	CH₃Cl	2,307
Хлористый этил	C₂H₅Cl	2,88
Хлороформ	CHCl₃	5,283
Хлорокись азота	NO₂Cl	2,57
Циан, дициан	C₂N₂	2,765 (2,335*)
Цианистая кислота	HCN	1,205
Этан	C₂H₆	1,356
Этиламин	C₂H₇N	2,0141
Этилен	C₂H₄	1,2605
Этиловый спирт	C₂H₆O	2,043

_______________

Источник информации:

И. К.Кикоин. Таблицы физических величин./ — СПб.: 1976.

Gases — Densities

Densities, molecular weight and chemical formulas of some common gases can be found in the table below:

2) 2) 2) 3 2) 2) 2) 3 2) 9007

Gas	Formula	Molecular weight	Density — ρ —
Gas	Formula	Molecular weight	(кг /м ³)	(LB _{/FT ³)}
											.0042 2	26	1.092 ¹⁾ 1.170 ²⁾	0.0682 ¹⁾ 0.0729 ²⁾
Air		29	1.205 ¹⁾ 1.293 ²⁾	0.0752 ¹⁾ 0.0806 ²⁾
Ammonia	NH ₃	17. 031	0.717 ¹⁾ 0.769²⁾	0.0448 ¹⁾ 0.0480 ²⁾
Argon	Ar	39.948	1.661 ¹⁾ 1.7837 ²⁾	0.1037 ¹⁾ 0.111353 ²⁾
Benzene	C ₆ H ₆	78.11	3.486	0.20643
Blast furnace gas			1.250 ²⁾	0.0780 ²⁾
Butane	C ₄ H ₁₀	58.1	2.489 ¹⁾ 2.5 ²⁾	0.1554 ¹⁾ 0.156 ²⁾
Butylene (Butene)	C ₄ H ₈	56.11	2. 504	0.148 ²⁾
Carbon dioxide	CO ₂	44.01	1.842 ¹⁾ 1.977 ²⁾	0.1150 ¹⁾ 0.1234 ²⁾
Carbon disulphide		76.13
Углеродной моноксид	CO	28,01	1,165 ¹⁾ 1,250 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2)
2) 9005 ^1).	0.0727 ¹⁾ 0.0780 ²⁾
Carbureted Water Gas				0.048
Chlorine	Cl ₂	70.906	2.994 ¹⁾	0,1869 ¹⁾
Угольный газ			0,58 ²⁾
Кока -печь газ				кока. 0038 0.034 ²⁾
Combustion products			1.11 ²⁾	0.069 ²⁾
Cyclohexane		84.16
Digester Gas (Sewage or Biogas)				0.062
Ethane	C ₂ H ₆	30.07	1.264 ¹⁾	0.0789 ¹⁾
Ethyl Alcohol		46.07
Ethyl Chloride		64.52
Ethylene	C ₂ H ₄	28,03	1,260 ²⁾	0,0786 ²⁾
Глия	HE	4.02	0,1666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666669н0023 1) 0. 1785 ²⁾	0.01039 ¹⁾ 0.011143 ²⁾
N-Heptane		100.20
Hexane		86.17
Hydrogen	H ₂	2,016	0,0899 ²⁾	0,0056 ²⁾
HYDORTHLORICICICICICICICICICICICICICICICICICICICICICICICICICICICICICICICICICIC
²⁾
89 ²⁾
^.		36.47	1.63 ²⁾
Hydrogen Chloride	HCl	36.5	1.528 ¹⁾	0.0954 ¹⁾
Hydrogen Sulfide	H ₂ S	34.076	1.434 ¹⁾	0.0895 ¹⁾
Krypton			3. 74 ²⁾
Methane	CH ₄	16.043	0.668 ¹⁾ 0.717 ²⁾	0.0417 ¹⁾ 0.0447 ²⁾
Methyl Alcohol		32.04
Methyl Butane		72.15
Methyl Chloride		50.49
Natural gas		19.5	0.7 — 0.9 ²⁾	0.044 — 0.056 ²⁾
Neon	Ne	20.179	0.8999 ²⁾	0.056179 ²⁾
Nitric oxide	NO	30.0	1.249 ¹⁾	0.0780 ¹⁾
Nitrogen	N ₂	28. 02	1.165 ¹⁾ 1.2506 ²⁾	0.0727 ¹⁾ 0.078072 ²⁾
Nitrogen Dioxide	NO ₂	46.006
N-Octane		114.22
Nitrous Oxide	N ₂ O	44.013		0.114 ¹⁾
Nitrous Trioxide	NO ₃	62.005
Oxygen	O ₂	32	1.331 ¹⁾ 1.4290 ²⁾	0.0831 ¹⁾ 0.089210 ²⁾
Ozone	O ₃	48.0	2.14 ²⁾	0.125
N-Pentane		72. 15
Iso-Pentane		72.15
Propane	C ₃ H ₈	44.09	1,882 ¹⁾	0,1175 ¹⁾
Пропен (пропилен)
Пропен (пропилен)
Пропен (пропилен)
.0042 3 H ₆	42.1	1.748 ¹⁾	0.1091 ¹⁾
R-11		137.37
R-12		120.92
R-22		86.48
R-114		170.93
R-123		152.93
R-134a		102.03
Sasol				0. 032
Sulfur	S	32.06		0.135
Sulfur Dioxide	SO ₂	64.06	2,279 ¹⁾ 2,926 ²⁾	0,1703 ¹⁾ 9003 0,1828	0,1703 ¹⁾ 0,1828	9003 ¹⁾ 0,1828		9003 ¹⁾ 9003 0,1828		9003 9003 ¹⁾		0,1703 ¹⁾		0,1703 ^{1).0023 2)}
Sulfur Trioxide	SO ₃	80.062
Sulfuric Oxide	SO	48.063
Toluene	C ₇ H ₈	92.141	4.111	0,2435
Водяной пары, пара	H ₂ O	H ₂ O	H ₂ O	H ₂ O	H ₂ O	H ₂ O	H ₂ O	H ₂ O	H ₂ O0039	18. 016	0.804	0.048
Water gas (bituminous)				0.054
Xenon			5.86 ²⁾

¹⁾ NTP — Нормальная температура и давление — определяется как 20 ^o C (293,15 K, 68 ^o F) и 1 атм (101,325 кН/м ² , 101,325 кПа, 14,7 фунтов на кв. дюйм, абс. рт.ст., 760 торр)

²⁾ STP — Стандартная температура и давление — определяется как 0 ^O C (273,15 K, 32 ^O F) и 1 атм (101,325 кН/м ², 101,325 KPA, кН/м ², 101,325 K 14.7 psia, 0 psig, 30 in Hg, 760 torr)

1 lb _m /ft ³ = 16.018 kg/m ³
1 kg/m ³ = 0.0624 lb _м /ft ³

Обратите внимание, что даже если фунты на кубический фут часто используются в качестве меры плотности в США, фунты на самом деле являются мерой силы, а не массы. Слизняки — верная мера массы. Вы можете разделить фунты на кубический фут на 32.2 для приблизительного значения в слагах.

Плотность газа

Важное свойство любого газа является его плотность. Плотность определяется как масса объект, разделенный на его объем, и большая часть нашего опыта с плотности связаны с твердыми телами. Мы знаем, что некоторые предметы тяжелее другие объекты, даже если они имеют одинаковый размер. Кирпич и буханка хлеба примерно такого же размера, но кирпич тяжелее — он больше плотный. Среди металлов алюминий менее плотный, чем железо. Вот почему самолеты и ракеты и некоторые автомобильные детали сделаны из алюминия. Для одного и того же объема материала один металл весит меньше другого, если он имеет меньшую плотность.

Для твердых тел плотность одного элемента или соединения остается довольно постоянной потому что молекулы связаны друг с другом. За Например, если вы нашли на земле самородок чистого золота или нашли чистого золота на Луне, измеренная плотность будет почти одинаковый. Но для газов плотность может варьироваться в широких пределах потому что молекулы могут свободно двигаться. Воздух на поверхности Земля имеет совсем другую плотность, чем воздух на высоте 50 километров над уровнем моря. Земля. Интерактивный симулятор позволяет изучить, как плотность воздуха меняется с высотой. Понимание плотности и то, как это работает, имеет основополагающее значение для понимания ракеты. аэродинамика.

Есть два способа взглянуть на плотность: (1) мелкомасштабное действие отдельных молекул воздуха или (2) крупномасштабное действие большого количество молекул. Начиная с мелкомасштабной акции, начиная с кинетическая теория газов, газ состоит из большого количества очень маленьких молекул относительно расстояния между молекулами. Молекулы находятся в постоянное, случайное движение и часто сталкиваются друг с другом и со стенками контейнера. Поскольку молекулы находятся в движении, газ расширится, чтобы заполнить контейнер. С плотность есть определяется как масса, деленная на объем, плотность зависит непосредственно от размера сосуда, в котором заключена фиксированная масса газа. В качестве простого примера рассмотрим случай № 1 на нашем рисунке. у нас 26 молекулы мифического газа. Каждая молекула имеет массу 20 грамм (0,02 кг), поэтому масса этого газа составляет 0,52 кг. Мы ограничили этот газ в прямоугольной трубе со стороной 1 метр и 2 метров высотой. Мы смотрим на трубу спереди, поэтому размер в горку составляет 1 метр для всех рассмотренных случаев. Объем труба 2 кубических метра, поэтому плотность 0,26 кг/кубический метр. Это соответствует плотности воздуха на высоте около 13 километров. Если размер нашего контейнера был уменьшен до 1 метра со всех сторон, как в Случай № 3, и мы сохранили то же количество молекул, что плотность увеличить до 0,52 кг/куб.м. Обратите внимание, что у нас одинаковая сумма материала; он просто содержится в меньшем объеме. Как мы уменьшить громкость очень важно для конечного значения давление и температура. Вы можете исследовать изменения давления и температуры на анимированная газовая лаборатория.

Если перейти к более крупному масштабу, то плотность переменная состояния газа, а изменение плотности в процессе равно регулируется законами г. термодинамика. Реальные молекулы газа невероятно малы. В одном кубическом метре количество молекул примерно десять в 23-й степени. (Это 1 за которыми следуют 23 нуля!!!) Для статического газа молекулы находятся в совершенно случайное движение. Потому что есть так много молекул, и движение каждой молекулы случайно, значение плотности равно одинаково во всем контейнере. Плотность скалярная величина; у него есть величина, но нет связанного с ним направления. В качестве примера рассмотрим случай № 1, в которой масса 0,52 кг, объем 2 куб. м и плотность 0,26 кг/куб.м. Если мы сэмплируем меньший объем в 1 метр со стороны, как в Случай № 2, мы получим ту же плотность. Объем синего ящика в случае № 2 всего 1 куб. м, но количество молекул в ящике равно 13 при 0,2 кг на молекулу; плотность 0,26 кг/куб.м. (Этот пример ДЕЙСТВИТЕЛЬНО работает только для очень большого количества движущихся молекул случайно. Случай №2 — просто иллюстрация.) Другой способ получить той же плотности для меньшего объема, чтобы удалить молекулы из контейнер. В случае № 4 контейнер имеет тот же размер, что и в случае № 3, но количество молекул (масса) уменьшилось до 13 молекулы. Плотность 0,26 кг/куб.м, что то же самое плотность, видимая в синей рамке Случая № 2 и по всему Случаю № 1. А внимательное изучение этих четырех случаев поможет вам понять значение плотности газа.

Эти довольно простые примеры помогают объяснить фундаментальный эффект что мы видим в природе. Между случаями № 3 и № 4 число молекул в данном объеме уменьшилась, а соответствующая плотность уменьшилось. В атмосфере молекулы воздуха вблизи поверхности Земли связаны друг с другом более плотно, чем молекулы в высших атмосферы из-за гравитационного притяжения Земли на все молекул над поверхностными молекулами. Чем выше вы поднимаетесь в атмосферы, тем меньше молекул над вами, и тем понизить ограничивающую силу. Итак, в атмосфере плотность уменьшается по мере увеличения высоты; их меньше молекулы.

Плотность газа определяется как масса газа, деленная на объем, заключенный в нем.