이상 기체 밀도 계산기

기체 밀도는 단위 부피에 포함된 질량을 나타냅니다. 이상 기체의 밀도는 이상 기체 법칙에서 직접 구할 수 있습니다. 압력 × 부피 = 물질량 × 기체 상수 × 온도에서 물질량을 질량 나누기 몰 질량으로 바꾸면 밀도 = 압력 × 몰 질량 ÷ 기체 상수 ÷ 온도가 됩니다. 이 계산기는 보편 기체 상수 8.314462618 줄 매 몰 켈빈을 사용해 이 변형식을 적용합니다. 단위는 일관되어야 합니다. 절대 압력은 파스칼, 절대 온도는 켈빈, 몰 질량은 몰당 그램으로 입력하세요. 계산기는 식을 계산하기 전에 몰 질량을 몰당 킬로그램으로 바꾸므로 표시되는 밀도는 세제곱미터당 킬로그램입니다. 게이지 압력은 먼저 절대 압력으로 바꾸지 않으면 사용할 수 없습니다. 예를 들어 개방된 실내에서 게이지 압력이 영이어도 절대 압력은 대략 일 기압에 해당합니다. 온도 역시 절대 온도 척도를 사용해야 합니다. 섭씨 온도에 273.15를 더하면 켈빈으로 변환됩니다. 따라서 섭씨 20도는 293.15 켈빈입니다. 밀도와 온도의 반비례 관계는 일정한 압력에서 기체를 가열하면 밀도가 낮아지는 이유를 설명합니다. 압력과의 비례 관계는 온도와 조성이 일정할 때 압축하면 밀도가 커지는 이유를 설명합니다. 몰 질량은 일 몰의 질량을 결정하므로 같은 조건에서 무거운 기체는 가벼운 기체보다 밀도가 높습니다. 공기는 순수 기체가 아닌 혼합물이지만 건조 공기는 평균 몰 질량 약 28.97 g/mol로 나타낼 수 있는 경우가 많습니다. 질소는 약 28.01 g/mol, 산소는 약 32.00 g/mol, 이산화탄소는 약 44.01 g/mol, 헬륨은 약 4.00 g/mol, 수소는 약 2.016 g/mol입니다. 수증기는 건조 공기의 주요 성분보다 가벼워 습도에 따라 공기의 유효 몰 질량이 달라집니다. 이상 기체 모델은 압력이 적당하고 온도가 응축 조건에서 충분히 떨어져 있을 때 가장 신뢰할 수 있습니다. 실제 분자는 공간을 차지하고 서로 끌어당기므로 고압이나 상 경계 부근에서는 이상 거동에서 벗어날 수 있습니다. 이러한 영역의 공학 계산에는 압축성 인자나 실제 기체 상태 방정식을 사용하세요. 수업 문제, 환기 추정, 저압 공정 계산 및 대략적인 비교에서는 이상 기체 밀도 공식이 명확하고 대체로 충분히 정확합니다. 결과를 해석하기 전에 압력, 온도 및 조성이 같은 물리적 상태에 해당하는지 확인하세요.