Калькулятор молярной массы газа

Рассчитайте молярную массу газа по плотности, абсолютной температуре и давлению с помощью закона идеального газа для предварительной идентификации.

Расчёт молярной массы газа

Укажите плотность в граммах на литр, температуру в кельвинах и давление в атмосферах.

Плотность газа (g/L)

Температура (K)

Давление (atm)

О молярной массе газа

Молярная масса газа — это масса одного моля его частиц. Если поведение газа близко к идеальному, его молярную массу можно определить по измеренным плотности, температуре и давлению. Из закона идеального газа, с учётом того, что плотность равна массе, делённой на объём, получается удобное соотношение: молярная масса равна произведению плотности, газовой постоянной и абсолютной температуры, делённому на абсолютное давление. В калькуляторе используется газовая постоянная 0.082057 литра-атмосферы на моль-кельвин. Такие единицы требуют ввода плотности в граммах на литр, температуры в кельвинах и давления в атмосферах. После сокращения единиц результат выражается в граммах на моль. Согласованность единиц принципиально важна. Температуру по Цельсию нельзя подставлять напрямую, поскольку закон идеального газа требует абсолютной шкалы. Перед вводом прибавьте к температуре по Цельсию 273.15, чтобы получить кельвины. Избыточное давление также следует перевести в абсолютное, учитывая местное атмосферное давление. Плотность газа сильно зависит от условий. Измеренное значение плотности имеет смысл только тогда, когда соответствующие температура и давление описывают то же состояние образца. Повышение давления обычно сжимает газ и увеличивает плотность, а повышение температуры при постоянном давлении снижает её. Формула учитывает эти зависимости, но не может исправить значение плотности, измеренное в других, неуказанных условиях. Измерения следует проводить после установления теплового равновесия и равновесия по давлению. Результат помогает идентифицировать неизвестный чистый газ путём сравнения с известными молярными массами или проверить экспериментальные данные для идеального газа. Реальные газы отклоняются от идеального поведения, особенно при высоком давлении, низкой температуре и вблизи конденсации. В таких случаях может потребоваться коэффициент сжимаемости или более сложное уравнение состояния. Для газовых смесей получается средняя кажущаяся молярная масса, а не молярная масса отдельного компонента. Рассматривайте показанное значение как оценку в рамках модели идеального газа, сохраняйте точность измерений и учитывайте неопределённость плотности, давления и температуры при сравнении возможных веществ. Калькулятор округляет отображаемый ответ максимум до шести знаков после запятой, используя одну и ту же фиксированную постоянную на протяжении всего расчёта.

Примеры расчёта молярной массы газа

Условия	Молярная масса	Пояснение
1.842 g/L, 273.15 K, 1 atm	41.286348 g/mol	Оценка идеального газа в условиях, близких к стандартным
1 g/L, 100 K, 1 atm	8.2057 g/mol	Простой пример для проверки единиц
2 g/L, 300 K, 2 atm	24.6171 g/mol	Давление частично компенсирует влияние плотности и температуры

Как рассчитать молярную массу газа

Введите плотность газа в граммах на литр.
Введите абсолютную температуру газа в кельвинах.
Введите абсолютное давление газа в атмосферах.
Нажмите «Рассчитать молярную массу газа», чтобы увидеть оценку для идеального газа.

Частые вопросы о молярной массе газа

Почему температуру нужно вводить в кельвинах?

Закон идеального газа требует абсолютной температуры, отсчитываемой от абсолютного нуля. Значения по Цельсию исказят пропорциональную зависимость и дадут неверную молярную массу.

Использовать избыточное или абсолютное давление?

Используйте абсолютное давление, поскольку закон газа отсчитывает его от вакуума. При необходимости прибавьте атмосферное давление к показанию избыточного давления и переведите результат в атмосферы.

Подходит ли формула для реальных газов?

Обычно это полезное приближение при умеренном давлении и температурах, далёких от конденсации. Сильная неидеальность требует поправки на сжимаемость или другого уравнения состояния.

Можно ли определить неизвестный газ?

Сравнение результата с известными молярными массами позволяет сузить круг возможных газов. Но экспериментальная неопределённость, примеси и газовые смеси не позволяют однозначно установить вещество только по этому значению.

Что будет, если образец — газовая смесь?

Расчёт даст среднюю кажущуюся молярную массу смеси при идеальном поведении. Без дополнительных данных о составе он не определяет количества отдельных компонентов.