Calculadora da Densidade de um Gás

A calculadora da densidade de um gás da Omni ajuda você a calcular a densidade do gás dada uma pressão e temperatura definidas.

Neste artigo, veremos:

• O que é densidade;
• Como a densidade do gás difere da do líquido e do sólido;
• Se o gás natural é mais pesado que o ar; e
• Se o ar é um líquido ou não.

A densidade se refere ao quanto uma substância está compactada em um determinado espaço.

Quanto mais alta a densidade, mais compactada é a substância. Os sólidos e os líquidos geralmente têm densidades mais altas do que os gases.

A densidade dos gases é afetada pela temperatura e pela pressão.

A densidade é representada pela letra grega $\rho$.

Ao contrário da densidade de sólidos ou líquidos, a densidade do gás é variável. Isso ocorre porque o gás não é compacto e suas moléculas são afetadas pela temperatura e pela pressão.

Devido a essa característica, a densidade do gás é calculada de forma diferente da dos líquidos e sólidos. Duas maneiras pelas quais a densidade do gás difere drasticamente da dos sólidos são:

• Quando a temperatura do gás aumenta, as moléculas se afastam mais. Isso causa uma diminuição na densidade.
• Quando aplicamos pressão ao gás, suas moléculas se aproximam. Isso aumenta a densidade.

Normalmente, você precisa saber a massa e o volume para encontrar a densidade. Com o gás, à medida que o volume aumenta, a densidade diminui, e vice-versa.

Para calcular a densidade do gás, você usa a lei dos gases ideais:

• $P$: representa a pressão;
• $V$: representa o volume;
• $n$: representa o número de mols de gás;
• $R$: constante universal dos gases. É igual a $8,314462618\ \text{J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$; e
• $T$: temperatura absoluta em Kelvin ($\text{K}$).

Para calcular o volume do gás, precisamos fazer do volume o objeto da fórmula. Portanto, a lei dos gases pode ser reescrita como:

Para encontrar a massa do gás, você usa o número de mols do gás dividido pela massa molecular ($M$). Portanto, isso significa que:

Agora que estabelecemos que $n = m/M$, podemos substituir $n$ pelo valor da massa na equação que usamos para o volume. Portanto, ficamos com:

Como a densidade é a massa por volume, precisamos dividir ambos os lados pela massa para chegar à fórmula da densidade. Portanto, nossa nova equação é agora:

Para obter a massa por volume, precisamos inverter essa equação. Com isso, obtemos:

A calculadora da densidade de um gás da Omni emprega a fórmula: $\rho = MP/RT$ para encontrar a densidade do gás. Ela considera a pressão, a temperatura e a massa molar do gás e calcula a densidade. Como $R$ é uma constante, não exigimos que você insira esse valor.

Quando você insere esses valores, a massa molar é dividida por $1.000$ (para convertê-la em $\text{kg}/\text{mol}$, a unidade real da massa molar do gás) e, em seguida, multiplicada pela pressão. Após este procedimento, você divide esse valor pela constante universal dos gases multiplicada pela temperatura.

Portanto, se a massa molar fornecida for $28\ \text{g}/\text{mol}$, a temperatura será $50\ \text{K}$ e a pressão será $10\ \text{Pa}$. Você substituirá esses valores na equação da densidade para determiná-la. Portanto, agora teremos:

Se tiver interesse em outras calculadoras semelhantes, você pode consultar nossas ferramentas Omni dedicadas:

• Calculadora de densidade;
• Calculadora de densidade para massa 🇺🇸;
• Calculadora de massa para densidade 🇺🇸;
• Calculadora de volume para densidade 🇺🇸;
• Calculadora de densidade para peso 🇺🇸;
• Calculadora da densidade de um cubo 🇺🇸;
• Calculadora da densidade de um cilindro 🇺🇸;
• Calculadora da densidade de uma esfera 🇺🇸;
• Calculadora de densidade, massa e volume; e
• Calculadora de densidade de etileno líquido 🇺🇸.