Как найти молярную массу неизвестного газа?

Измерить плотность газа при известных p и T, затем M = ρRT/p. Это классический метод определения молярной массы.

Почему горячий воздух поднимается?

При нагревании плотность воздуха уменьшается (ρ ~ 1/T). Лёгкий горячий воздух вытесняется более тяжёлым холодным — это основа конвекции.

Плотность идеального газа

Плотность идеального газа ρ = pM/(RT). Связь плотности с давлением, температурой и молярной массой. Калькулятор.

Средний уровеньЕГЭ

Формула

Альтернативные формы:

Обозначения

Символ	Величина	Единица СИ
ρ	плотность Плотность газа	$\frac{кг}{м^3}$
p	давление Давление газа	$Па$
M	молярная масса Молярная масса газа	$\frac{кг}{моль}$
R	газовая постоянная Универсальная газовая постоянная	$\frac{Дж}{моль \cdot К}$
T	температура Абсолютная температура	$К$

Калькулятор

Найти:

давление (p), Па

молярная масса (M), кг/моль

газовая постоянная (R), Дж/(моль·К)

температура (T), К

Пояснение

Формула получается из уравнения Менделеева-Клапейрона pV = (m/M)RT. Подставляя ρ = m/V, получаем p = ρRT/M или ρ = pM/(RT). Плотность газа растёт с давлением и уменьшается с температурой. Тяжёлые газы (большое M) плотнее лёгких.

Пример расчёта

Плотность воздуха

Найти плотность воздуха при нормальных условиях (0°C, 101325 Па). Средняя молярная масса воздуха M = 29 г/моль.

Дано:

p = 101325 Па

T = 273 К

M = 0.029 кг/моль

R = 8.31 Дж/(моль·К)