Gas Dichte Rechner

Unser Gas-Dichte-Rechner hilft dir, die Dichte von Gas bei einem bestimmten Druck und einer bestimmten Temperatur zu berechnen.

In diesem Artikel werden wir uns ansehen:

• Was Dichte ist;
• Wie sich die Dichte von Gasen von der von Flüssigkeiten und Feststoffen unterscheidet;
• Ob Erdgas schwerer als Luft ist; und
• Ob Luft eine Flüssigkeit ist oder nicht.

Die Dichte gibt an, wie dicht eine Substanz in einem bestimmten Raum gepackt ist.

Je höher die Dichte ist, desto dichter ist der Stoff gepackt. Feste und flüssige Stoffe haben normalerweise eine höhere Dichte als Gase.

Die Dichte von Gasen wird von der Temperatur und dem Druck beeinflusst.

Die Dichte wird durch den griechischen Buchstaben $\rho$ dargestellt.

Im Gegensatz zur Dichte von Festkörpern oder Flüssigkeiten ist die Dichte von Gasen veränderlich. Das liegt daran, dass Gas nicht kompakt ist und seine Moleküle von Temperatur und Druck beeinflusst werden.

Aus diesem Grund wird die Dichte von Gasen anders berechnet als die von Flüssigkeiten und Feststoffen. Es gibt zwei Eigenschaften, bei denen sich die Dichte von Gasen drastisch von der fester Stoffe unterscheidet:

• Wenn die Temperatur eines Gases steigt, bewegen sich die Moleküle weiter auseinander. Das führt zu einer Abnahme der Dichte.
• Wenn wir Druck auf ein Gas ausüben, rücken die Moleküle enger zusammen. Dadurch erhöht sich die Dichte.

Um die Dichte zu bestimmen, musst du normalerweise die Masse und das Volumen kennen. Bei Gasen sinkt die Dichte, wenn das Volumen zunimmt, und umgekehrt.

Um die Dichte von Gas zu berechnen, verwenden wir das ideale Gasgesetz:

• $P$ – Druck.
• $V$ – Volumen.
• $n$ – Stoffmenge des Gases.
• $R$ – allgemeine Gaskonstante, $8,\!314462618\ \text{J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$.
• $T$ – absolute Temperatur in Kelvin ($\text{K}$).

Um das Volumen des Gases zu berechnen, müssen wir das Gasgesetz nach dem Volumen umstellen:

Um die Masse des Gases zu bestimmen, verwendest du die Stoffmenge des Gases geteilt durch die Molekülmasse ($M$):

Nachdem wir nun festgestellt haben, dass $n = m/M$, können wir $n$ durch den Wert der Masse in der Gleichung für das Volumen ersetzen:

Da die Dichte gleich Masse pro Volumen ist, müssen wir beide Seiten durch die Masse teilen, um die Formel für die Dichte zu erhalten. Unsere neue Gleichung lautet jetzt also:

Um die Masse pro Volumen zu erhalten, müssen wir diese Gleichung umkehren:

Unser Gas-Dichte-Rechner verwendet diese Formel: $\rho = MP/RT$, um die Dichte von Gas zu ermitteln. Er nimmt den Druck, die Temperatur und die molare Masse des Gases und berechnet die Dichte. Da $R$ eine Konstante ist, brauchst du diesen Wert nicht einzugeben.

Wenn du diese Werte eingibst, wird die molare Masse durch $1000$ geteilt (um sie in $\text{kg}/\text{mol}$ umzuwandeln, die eigentliche Einheit für die Stoffmengenkonzentration von Gas) und dann mit dem Druck multipliziert. Das Ganze wird dann durch die allgemeine Gaskonstante mal die Temperatur dividiert.

Wenn die gegebene molare Masse beispielsweise $28\ \text{g}/\text{mol}$ ist, betragen die Temperatur $50\ \text{K}$ und der Druck $10\ \text{Pa}$. Wir setzen diese Werte in die Gleichung für die Dichte ein, um diese zu berechnen:

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