सिलेंडर में गैस का भार कैसे पता करें

आपकी नौकरी या आपकी जीवनशैली के अन्य पहलुओं के आधार पर, आप कभी-कभी या नियमित रूप से एक या अधिक प्रकार की गैस वाले दबाव वाले सिलेंडर के साथ काम कर सकते हैं। इस संदर्भ में "गैस" "गैसोलीन" के लिए छोटा नहीं है, बल्कि ठोस या तरल, अवस्था के विपरीत गैसीय में किसी भी पदार्थ को संदर्भित करता है। एक लोकप्रिय उदाहरण हाइड्रोकार्बन ईंधन प्रोपेन है।

कभी-कभी, आपको सिलेंडर के अंदर गैस का भार ज्ञात करना पड़ सकता है। ऐसा करने का एक कच्चा तरीका यह होगा कि विचाराधीन गैस वाले सिलेंडर का वजन किया जाए, सभी गैस को डिस्चार्ज किया जाए और सिलेंडर को फिर से तौलें; मूल्यों में अंतर गैस का द्रव्यमान होगा, यह मानते हुए कि कोई हवा कंटेनर में प्रवाहित नहीं हो सकती है और द्रव्यमान जोड़ देगा जो गणना को फेंक देगा। हालाँकि, यह रासायनिक संसाधनों की एक स्पष्ट बर्बादी होगी।

क्या कोई बेहतर तरीका है? वास्तव में, और यह आपको सौदेबाजी में थोड़ा भौतिकी और रसायन शास्त्र सिखाता है।

सिलिंडरों और अन्य कंटेनरों में संपीड़ित गैसों के भंडारण का उद्देश्य सीधा है: यह अधिक पदार्थों को एक छोटे भौतिक में ले जाने और संग्रहीत करने की अनुमति देता है मात्रा की आवश्यकता होगी यदि प्रश्न में गैस को स्वाभाविक रूप से वितरित करने की अनुमति दी गई थी, जैसा कि गैस के अणु और अन्य कण वातावरण में हवा बनाते हैं आप।

यह, दुर्भाग्य से, एक व्यापार-बंद की आवश्यकता है: गैसों को संपीड़ित करना (अर्थात, उनकी मात्रा को कम करना) a entail तापमान जैसे अन्य सभी चरों को मानते हुए, दबाव में आनुपातिक वृद्धि आयोजित की जाती है लगातार। इसे बाद के खंड में और खोजा गया है।

इसलिए गैस सिलेंडरों का आंतरिक दबाव वायुमंडलीय दबाव से अधिक होता है, जो पृथ्वी की सतह पर 14.7 पाउंड प्रति वर्ग इंच (साई) है। उनमें शामिल पदार्थों का क्वथनांक 20 डिग्री सेल्सियस (68 डिग्री फ़ारेनहाइट) से नीचे होना चाहिए। गैस माने जाने के लिए, अन्यथा वे "कमरे के तापमान" से ऊपर ठोस रहेंगे या तोह फिर।

आदर्श गैस कानून कहता है कि:

पीवी = एनआरटी

कहां है पी दबाव है, वी मात्रा है, नहीं मौजूद गैस के मोल की संख्या है, आर एक स्थिरांक है और टी केल्विन (K) में तापमान है। ऐसी स्थिति में जिसमें टी तथा नहीं स्थिर हैं लेकिन पी तथा वी बदल सकता है, जैसे कि जब गैस युक्त सिलेंडर में वाल्व खोला जाता है, तो इसका मतलब है कि उत्पाद पी तथा वी पूरी प्रक्रिया के दौरान स्थिर है। प्रतीकों में:

पी₁वी₁ = पी₂वी₂

मान लें कि आपके पास सामान्य तापमान (20 C) और दबाव (14.7 psi) पर संग्रहीत नाइट्रोजन का एक सिलेंडर है जिसे 29.5 L की मात्रा और 2,200 psi के आंतरिक दबाव के साथ लेबल किया गया है। नाइट्रोजन गैस का "प्राकृतिक" आयतन क्या है?

यदि गैस छोड़ी जाती है, तो यह पूरे वातावरण में फैल जाएगी और इसका दबाव वायुमंडलीय दबाव के बराबर हो जाएगा। इसलिए आप ऊपर व्युत्पन्न संबंध का उपयोग कर सकते हैं जहां P₁ = २,२०० साई, वी₁ = 29.5 एल और पी₂ = १४.७ साई V. खोजने के लिए₂:

(२,२००)(२९.५)/(१४.७) = वी₂ = ४,४१५ एल

गैस के इस आयतन के द्रव्यमान की गणना करने के लिए, आपको सामान्य परिस्थितियों में इसका घनत्व जानना होगा। इस जानकारी के लिए, संसाधनों में से एक जैसे पृष्ठ से परामर्श लें।

नाइट्रोजन₂) का आणविक द्रव्यमान 28.0 g/mol और घनत्व 1.17 kg/m. है³ = १.१७ ग्राम/ली २० सी पर। चूँकि घनत्व द्रव्यमान को आयतन से विभाजित किया जाता है, द्रव्यमान आयतन गुणा घनत्व के बराबर होता है; इस मामले में:

(४,४१५ एल)(१.१७ ग्राम/ली) = ५,१६५ ग्राम = ५.१६५ किग्रा

• यह लगभग 11.5 पाउंड नाइट्रोजन (1 किग्रा = 2.204 पाउंड) है।

और, जैसा कि आप देख सकते हैं, बेलन के द्रव्यमान के बारे में प्रश्न का उत्तर नहीं है! आपको बस कुछ व्यावहारिक रसायन विज्ञान ज्ञान और थोड़ी दृढ़ता की आवश्यकता है।