Calculateur de masse volumique d'un gaz parfait

La masse volumique d'un gaz décrit la masse contenue dans une unité de volume. Pour un gaz parfait, elle découle directement de la loi des gaz parfaits. En partant de pression × volume = quantité de matière × constante des gaz × température, puis en remplaçant la quantité de matière par la masse divisée par la masse molaire, on obtient masse volumique = pression × masse molaire ÷ constante des gaz ÷ température. Ce calculateur applique cette transformation avec la constante universelle des gaz de 8.314462618 joules par mole kelvin. Les unités doivent être cohérentes. Saisissez la pression absolue en pascals, la température absolue en kelvins et la masse molaire en grammes par mole. Le calculateur convertit la masse molaire en kilogrammes par mole avant d'évaluer l'équation ; la masse volumique affichée est donc en kilogrammes par mètre cube. La pression relative ne convient pas sans conversion préalable en pression absolue. Par exemple, une lecture manométrique nulle dans une pièce ouverte correspond encore à environ une atmosphère de pression absolue. La température doit aussi utiliser une échelle absolue. Ajoutez 273.15 aux degrés Celsius pour obtenir des kelvins. Ainsi, 20 degrés Celsius correspondent à 293.15 kelvins. La relation inverse avec la température explique pourquoi un gaz devient moins dense lorsqu'on le chauffe à pression constante. La relation directe avec la pression explique pourquoi la compression augmente sa masse volumique à température et composition inchangées. La masse molaire détermine la masse d'une mole : les gaz plus lourds sont donc plus denses à conditions identiques. L'air est un mélange et non un gaz pur, mais l'air sec peut souvent être représenté par une masse molaire moyenne proche de 28.97 g/mol. L'azote est à environ 28.01 g/mol, l'oxygène à 32.00 g/mol, le dioxyde de carbone à 44.01 g/mol, l'hélium à 4.00 g/mol et l'hydrogène à 2.016 g/mol. L'humidité modifie la masse molaire effective de l'air, car la vapeur d'eau est plus légère que les principaux composants de l'air sec. Le modèle du gaz parfait est le plus fiable à pression modérée et à des températures éloignées de la condensation. Les molécules réelles occupent un volume et s'attirent ; les gaz peuvent donc s'écarter du comportement idéal à haute pression ou près d'une frontière de phase. Pour l'ingénierie dans ces zones, utilisez un facteur de compressibilité ou une équation d'état de gaz réel. Pour les exercices, les estimations de ventilation, les procédés à basse pression et les comparaisons générales, cette formule est claire et généralement assez précise. Vérifiez toujours que pression, température et composition correspondent au même état physique avant d'interpréter le résultat.