Tính thể tích khí : Công thức và ứng dụng

Để tính thể tích của khí CO2 ở ĐK xài chuẩn chỉnh (ĐKTC), tao hoàn toàn có thể dùng công thức sau:
PV = nRT
Trong đó:
- P.. là áp suất của khí (ở ĐKTC, P.. = 1 atm)
- V là thể tích của khí
- n là số mol của khí
- R là hằng số khí hoàn hảo (R = 0.0821 L.atm/mol.K)
- T là nhiệt độ chừng của khí (ở ĐKTC, T = 0°C hoặc 273 K)
Đối với khí CO2, lượng mol của CO2 là 44 g/mol.
Bước 1: Xác ấn định số mol của CO2. Gọi m là lượng của CO2 (đơn vị gram), tao có:
n = m/M
n = 44/44 = 1 mol
Bước 2: sát dụng công thức PV = nRT, tao có:
(1 atm) * V = (1 mol) * (0.0821 L.atm/mol.K) * (273 K)
Bước 3: Giải phương trình bên trên nhằm mò mẫm rời khỏi độ quý hiếm của V, tao có:
V = (1 mol) * (0.0821 L.atm/mol.K) * (273 K) / (1 atm)
V = 22.414 L
Vậy, thể tích của khí CO2 ở ĐK xài chuẩn chỉnh (ĐKTC) là 22.414 L.

Bạn đang xem: Tính thể tích khí : Công thức và ứng dụng

Để tính thể tích của một khuôn khí ở ĐK xài chuẩn chỉnh (ĐKTC), tao hoàn toàn có thể dùng công thức sau:
V = (n * R * T) / P
Trong đó:
- V là thể tích của khí (đơn vị: lit)
- n là số mol của khí
- R là hằng số khí hoàn hảo (R = 0.0821 lit.atm/mol.K)
- T là nhiệt độ chừng của khí (đơn vị: Kelvin)
- P.. là áp suất của khí (đơn vị: atm)
ĐKTC sở hữu nhiệt độ chừng t = 0°C và áp suất P.. = 1 atm. Do cơ, tao hoàn toàn có thể thay cho vô công thức như sau:
V = (n * R * 273.15) / 1
Bởi vì thế ĐKTC là ĐK chuẩn chỉnh, nên số mol n của khí trong một khuôn khí của tất cả chúng ta tiếp tục là 1 trong mol.
Vậy, thể tích của một khuôn khí ở ĐKTC là:
V = (1 * 0.0821 * 273.15) / 1 = 22.414 lit
Vậy, thể tích của một khuôn khí ở ĐK xài chuẩn chỉnh (ĐKTC) là 22.414 lit.

Khối lượng mol của khí ko tác động cho tới tính thể tích của khí. Thể tích của một mol khí ngẫu nhiên ở nằm trong ĐK nhiệt độ chừng và áp suất tiếp tục rung rinh thể tích cân nhau. Vấn đề này được xác lập vô Điều khiếu nại Tiêu chuẩn chỉnh (DKTC), Khi nhiệt độ chừng là 0°C và áp suất là 1 trong atm.
Theo khái niệm, một mol khí sở hữu lượng vì thế lượng mol của loại khí cơ. Khối lượng mol của một hóa học được xác lập vì thế tổng lượng của những nguyên vẹn tử hoặc phân tử tạo nên trở nên hóa học cơ.
Do cơ, với và một loại khí, lượng mol luôn luôn không bao giờ thay đổi, ko tùy theo đặc thù khí không giống nhau. Vì vậy, lượng mol ko tác động cho tới tính thể tích của khí.

Một mol khí ở ĐKTC (điều khiếu nại xài chuẩn) rung rinh thể tích vì thế 22.4 lít. Vấn đề này được gọi là ấn định luật thể tích công cộng mang đến khí tuyệt vời và hoàn hảo nhất. Định luật này bảo rằng, ở nằm trong ĐK nhiệt độ chừng và áp suất, một mol khí tuyệt vời và hoàn hảo nhất tiếp tục rung rinh luôn tiện tích xác lập, ko tùy theo loại khí cơ.
Ví dụ, nếu như tất cả chúng ta sở hữu một mol khí oxi (O2) ở ĐKTC, thì thể tích của chính nó được xem là 22.4 lít. Tương tự động, một mol khí nitơ (N2) ở ĐKTC cũng rung rinh 22.4 lít.
Điều này vô cùng hữu ích trong các công việc đo lường và vận dụng những ấn định luật khí so với những phản xạ hoá học tập hoặc những khí quyển.

Khi nhiệt độ chừng và áp suất thay cho thay đổi, thể tích của khí cũng tiếp tục thay cho thay đổi theo như đúng ấn định luật của Boyle và Charles.
Định luật Boyle: Tại nhiệt độ chừng chắc chắn, áp suất khí tỉ trọng nghịch tặc với thể tích khí. Nghĩa là, Khi áp suất tăng, thể tích tiếp tục rời và ngược lại. Công thức trình diễn quan hệ này là P1V1 = P2V2, vô cơ P1 và V1 là áp suất và thể tích ban sơ, P2 và V2 là áp suất và thể tích sau khoản thời gian thay cho thay đổi.
Định luật Charles: Tại áp suất ko thay đổi, thể tích của khí tỉ trọng thuận với nhiệt độ chừng. Nghĩa là, Khi nhiệt độ chừng tăng, thể tích khí cũng tăng và ngược lại. Công thức trình diễn quan hệ này là V1/T1 = V2/T2, vô cơ V1 và T1 là thể tích và nhiệt độ chừng ban sơ, V2 và T2 là thể tích và nhiệt độ chừng sau khoản thời gian thay cho thay đổi.
Các ấn định luật này chung tất cả chúng ta làm rõ rộng lớn về mối quan hệ thân thiết thể tích, nhiệt độ chừng và áp suất của khí.

Chúng tao nên biết thể tích của khí ở Điều Kiện Tiêu Chuẩn (DKTC) vì thế đấy là một ĐK chuẩn chỉnh được dùng nhằm đối chiếu và giám sát những đại lượng về khí. DKTC được xác lập ở nhiệt độ chừng 0 chừng Celsius và áp suất 1 atm.
Việc biết thể tích của khí ở DKTC vô cùng hữu ích vì thế nó được cho phép tất cả chúng ta đo lường những thông số kỹ thuật cần thiết khác ví như lượng, số mol và mật độ của khí. tin tức về thể tích cũng chung tất cả chúng ta làm rõ rộng lớn về đặc thù và cấu hình của khí.
Đặc biệt, thể tích của khí ở DKTC còn được dùng nhằm xác lập lượng mol của khí (theo ấn định luật Avogadro). Khối lượng mol là số gam của một hóa học tạo nên trở nên một mol của hóa học cơ. Khi biết thể tích và lượng của khí ở DKTC, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể đo lường lượng mol của khí và dùng nó trong số luật lệ tính chất hóa học và vật lý cơ không giống.
Vì vậy, làm rõ thể tích của khí ở DKTC là vô cùng cần thiết và tạo nên nhiều quyền lợi trong nghề chất hóa học, vật lý cơ và những nghành tương quan không giống.

Công thức được dùng nhằm tính thể tích của một khuôn khí với lượng mol vẫn biết là:
V = (m/M) * (RT/P)
Trong đó:
- V là thể tích của khí (đơn vị là lit)
- m là lượng của khí (đơn vị là gram)
- M là lượng mol của khí (đơn vị là gram/mol)
- R là hằng số khí lí tưởng (động năng áp suất) và có mức giá trị là 0.0821 (đơn vị là L.atm/mol.K)
- T là nhiệt độ chừng của khí (đơn vị là Kelvin)
- P.. là áp suất của khí (đơn vị là atm)
Để tính thể tích, tao tiếp tục thực hiện công việc sau đây:
1. tường lượng của khí (m) và lượng mol của khí (M), tao tính số mol của khí vì thế công thức:
n = m/M
2. tường số mol của khí, tao tính thể tích của khí vì thế công thức:
V = (n * R * T) / P
Lưu ý: Để vận dụng công thức bên trên, cần thiết quy đổi nhiệt độ chừng kể từ chừng Celsius thanh lịch chừng Kelvin bằng phương pháp tăng 273 vô nhiệt độ chừng ban sơ.

Có một trong những nhân tố hoàn toàn có thể tác động cho tới tính đúng mực của đo lường thể tích khí, bao gồm:
1. Điều khiếu nại nhiệt độ chừng và áp suất: Tính thể tích của khí tùy theo nhiệt độ chừng và áp suất môi trường xung quanh. Nếu không tồn tại vấn đề rõ ràng về ĐK nhiệt độ chừng và áp suất, sản phẩm đo lường hoàn toàn có thể ko đúng mực.
2. Phương pháp tính toán: Việc dùng cách thức đo lường ko đúng mực hoặc ko trúng cũng hoàn toàn có thể kéo theo sản phẩm sai. Do cơ, việc lựa chọn cách thức đo lường tương thích là vô cùng cần thiết.
3. Sai số đo lường: Khi giám sát lượng hoặc thể tích của khí, hoàn toàn có thể xẩy ra sai số giám sát. Sai số này hoàn toàn có thể làm cho tác động cho tới tính đúng mực của sản phẩm đo lường.
4. Yếu tố khác: Có một trong những nhân tố không giống cũng hoàn toàn có thể tác động cho tới tính đúng mực của đo lường thể tích khí, bao hàm khí thể, đặc thù và biểu hiện của khí.
Để đáp ứng tính đúng mực của đo lường thể tích khí, cần thiết Note những nhân tố bên trên và dùng vấn đề đúng mực và cách thức đo lường uy tín.

Để tính thể tích của một khuôn khí ko ở ĐK xài chuẩn chỉnh (ĐKTC), tao nên biết những vấn đề sau:
1. sát suất của khuôn khí (P): sát suất này sẽ không được đo ở ĐKTC, tuy nhiên thường được cung ứng vô đề bài xích.
2. Nhiệt chừng của khuôn khí (T): Nhiệt chừng này cũng ko nên là 0 chừng Celsius, tức ĐKTC, tuy nhiên được cung ứng vô đề bài xích.
Công thức tính thể tích của khuôn khí ko ở ĐKTC được gọi là Định luật khí perfect, được trình diễn vì thế công thức sau:
V = (nRT) / P
Trong đó:
- V là thể tích của khuôn khí (đơn vị thông thường là dm³ hoặc mL)
- n là số mol khí
- R là hằng số khí hoàn hảo, có mức giá trị xấp xỉ là 0,0821 L.atm/mol.K
- T là nhiệt độ chừng của khuôn khí (đơn vị là Kelvin)
Để tính được thể tích của khuôn khí ko ở ĐKTC, tao cần thiết tiến hành công việc sau:
1. Xác ấn định số mol khí (n): Thông thông thường, số mol khuôn khí sẽ tiến hành cung ứng vô đề bài xích. Nếu ko, tao hoàn toàn có thể tính được số mol bằng phương pháp phân chia lượng khí mang đến lượng mol của khí cơ.
2. Chuyển thay đổi nhiệt độ chừng kể từ Celsius thanh lịch Kelvin: Ta chỉ việc thêm vào đó 273 vô nhiệt độ chừng Celsius nhằm quy đổi nhiệt độ chừng thanh lịch Kelvin.
3. Thay những độ quý hiếm vô công thức bên trên và tính thể tích của khuôn khí ko ở ĐKTC.
Ví dụ:
Cho 2 mol khí hidro (H2) ở nhiệt độ chừng 25 chừng Celsius và áp suất 1 atm, hãy tính thể tích của khí này.
Bước 1: Số mol khí (n) = 2 mol
Bước 2: Chuyển thay đổi nhiệt độ độ: T = 25 + 273 = 298 K
Bước 3: Thế những độ quý hiếm vô công thức:
V = (2 mol * 0.0821 L.atm/mol.K * 298 K) / 1 atm
=> V = 48.856 L
Vậy, thể tích của khí hidro ở ĐK ko xài chuẩn chỉnh là 48.856 L.

Xem thêm: Sony Xperia 1 - Mark 2 - Mark 3 - Mark 4

Có, ngoài cách thức đo lường trải qua công thức chất hóa học, tất cả chúng ta còn hoàn toàn có thể xác lập thể tích của một khí trải qua thực nghiệm. Một trong mỗi cách thức thực tiễn nhằm đo thể tích của một khí là dùng bình chứa chấp khí. Thí nghiệm này dựa vào nguyên tắc Avogadro - một mol khí ở nằm trong nhiệt độ chừng và áp suất có được con số phân tử tương tự động.
Quy trình tiến hành thực nghiệm như sau:
1. Chuẩn bị một bình chứa chấp khí, nên đáp ứng bình chứa chấp khí trọn vẹn trống rỗng và thô.
2. Thiết lập ĐK nhiệt độ chừng và áp suất như ý.
3. Mở cầu xin bình chứa chấp khí làm cho khí cút vào trong bình chứa chấp.
4. Đợi cho tới Khi khí ngừng chảy vào trong bình chứa chấp, đáp ứng không tồn tại sự thay cho thay đổi tăng này xẩy ra.
5. Đóng kín cầu xin bình chứa chấp khí và đo thể tích của khí vào trong bình chứa chấp.
Quá trình này tiếp tục được cho phép tất cả chúng ta đo đúng mực thể tích của khí vô ĐK nhiệt độ chừng và áp suất vẫn thiết lập. Phương pháp này hoàn toàn có thể ưu tiên dùng trong số tình huống cần thiết review thể tích thực tiễn của khí, vô cơ những sai số đo lường hoàn toàn có thể ko mong ước hay là không đầy đủ đúng mực.