СтабилГаз > Объем, масса, плотность, удельный объем. Приведение к нормальным и стандартным условиям. Коэффициенты для пересчета объемов газа из одних условий в другие

Единицей измерения объема газа является кубический метр (м³). Измеренный объем приводится к нормальным физическим условиям.

Нормальные физические условия: давление 101 325 Па, температура 273,16° К (0° С).

Стандартные условия: давление 101 325 Па, температура 293,16° К (+20° С).

В настоящее время эти обозначения выходят из употребления. Поэтому в дальнейшем следует указывать те условия, к которым относятся объемы и другие параметры газа. Если эти условия не указываются, то это значит, что параметры газа даны при 0° С (273,16° К) и 760 мм рт. ст. (1,033 кгс/см²). Иногда объем газа (особенно в иностранной литературе и нормах) при пользовании системой СИ приводится к 288,16° К (+15° С) и давлению 1 бар (105 Па).

Если известен объем газа при одних условиях, то пересчитать его в объемы при других условиях можно с помощью коэффициентов.

 

Коэффициенты для пересчета объемов газа из одних условий в другие

Температура и даление газа 0° С и 760 мм рт. ст. 15° С и 760 мм рт. ст. 20° С и 760 мм рт. ст. 15° С (288,16° К) и 1 бар
0° С и 760 мм рт. ст. (норм. условия) 1 1,055 1,073 1,069
15° С и 760 мм рт. ст. (в зар. литературе) 0,948 1 1,019 1,013
20° С и 760 мм рт. ст. (ст. условия) 0,932 0,983 1 0,966
15° С (288,16° К) и 1 бар (СИ) 0,936 0,987 1,003 1

Для приведения объемов газа к 0° С (273,16° К) и 760 мм рт. ст. (1,033 кгс/см²), а также к 20° С (293,16° К) и 760 мм рт. ст. (1,033 кгс/см²) могут быть применены следующие формулы:

где
V0 °С и 760 мм рт. ст.  — объем газа при 0 °С и 760 мм рт. ст., м³;
V20° С и 760 мм рт. ст. — объем газа при 20 °С и 760 мм рт. ст., м³;
VP — объем газа в рабочих условиях, м³;
р — абсолютное давление газа в рабочих условиях, мм рт. ст.;
Т — абсолютная температура газа в рабочих условиях, °К.

Пересчет объемов газа, приведенных к 0 °С и 760 мм рт. ст., а также к 20 °С и 760 мм рт. ст., в объемы при других (рабочих) условиях можно производить по формулам:

Любой газ способен расширяться. Следовательно, знание объема, который занимает газ, недостаточно для определения его массы, так как в любом объеме, целиком заполненном газом, его масса может быть различной.

Масса — это мера вещества какого-либо тела (жидкости, газа) в состоянии покоя; скалярная величина, характеризующая инерционные и гравитационные свойства тела. Единицы массы в СИ — килограмм (кг).

Плотность, или масса единицы объема, обозначаемая буквой p, — это отношение массы тела m, кг, к его объему, V, м³:

p = m/V

или с учетом химической формулы газа:

p = M/VМ = M/22,4,

где
M — молекулярная масса,
VМ — молярный объем.

Единица плотности в СИ — килограмм на кубический метр (кг/м³).

Зная состав газовой смеси и плотность ее компонентов, определяем по правилу смешения среднюю плотность смеси:

pсм = (p1V1 + p2V2 + … + pnVn)/100,

где
p1p2, …, pn — плотность компонентов газового топлива, кг/м³;
V1V2, …, Vn — содержание компонента, об. %.

Величину, обратную плотности, называют удельным, или массовым, объемом (ν) и измеряют в кубических метрах на килограмм (м³/кг).

Как правило, на практике, чтобы показать, на сколько 1 м³ газа легче или тяжелее 1 м³ воздуха, используют понятие относительная плотность d, которая представляет собой отношение плотности газа к плотности воздуха:

d = p/1,293

и

d = M/(22,4×1,293).

Бесплатный звонок
Х