Question

Вычислить относительную плотность метана (СН4) по воздуху ​

Answer 1

Ответ:

Метан (CH4) имеет относительную плотность 0,554. Характерными свойствами этого газа являются горючесть и способность давать взрывчатую смесь с воздухом.

Answer 2

Относительная плотность (или относительная масса) газа по отношению к воздуху выражается как отношение плотности газа к плотности воздуха при одинаковых условиях температуры и давления. Для вычисления относительной плотности метана (CH4) по отношению к воздуху, можно воспользоваться формулой:

\[ \text{Относительная плотность (CH4 по отношению к воздуху)} = \frac{\text{Плотность метана}}{\text{Плотность воздуха}} \]

При стандартных условиях (обычно 0 градусов Цельсия и 1 атмосферное давление) плотность воздуха составляет приблизительно 1.225 кг/м³. Однако, для более точных вычислений, учтем, что плотность газов зависит от температуры и давления. Условия стандартного давления и температуры (STP) - это 0 градусов Цельсия и 1 атмосферное давление, что соответствует 273.15 K и 101325 Па.

Для нахождения плотности метана при STP можно использовать уравнение состояния идеального газа:

\[ PV = nRT \]

где: - \( P \) - давление - \( V \) - объем - \( n \) - количество вещества (в молях) - \( R \) - универсальная газовая постоянная - \( T \) - температура в кельвинах

Для метана при STP \( P = 101325 \) Па, \( T = 273.15 \) K, и \( R \approx 8.314 \) Дж/(моль·К).

Рассчитаем количество молекул метана (\( n \)):

\[ n = \frac{PV}{RT} \]

Зная массу метана, можно выразить его плотность:

\[ \text{Плотность метана} = \frac{\text{Масса метана}}{\text{Объем метана}} \]

Теперь, используя плотность воздуха и плотность метана, можно вычислить относительную плотность метана по отношению к воздуху.

Примечание: Для более точных результатов, следует уточнить температуру и давление ваших условий.