Spørsmål

hva er vekten av 1 kubikk fot luft?

Spurt av: Jonathan
Svar

ENDELIG SVAR: 1 kubikk fot luft ved standard temperatur og trykk antar gjennomsnittlig sammensetning veier omtrent 0.0807 lbs.

denne har ikke et svar som er nøyaktig eller nødvendigvis riktig, da luft er en sammensatt blanding av forskjellige gasser, og denne blandingen kan endres på grunn av en enorm mengde variabler. Å diskutere disse variablene og hvordan disse variablene påvirker luften er en av grunnene til meteorologi-studiet av været.

men gitt noen data og noen forutsetninger kan vi komme til et svar som sannsynligvis er ganske nært.

Først av alt må vi vite sammensetningen av luft. Hva er luft laget av og hvor mye er det laget av. Et raskt internett-søk dukket opp http://www.engineeringtoolbox.com/8_212.html som gir oss noe å jobbe med. (For de som ikke er kjent med nettstedets tegnsetting, brukes et komma «,» i stedet for en periode «.»et desimalavgrensningsmerke). Denne sammenbrudd er faktisk sterkt påvirket av hvor vi er i verden og hvor langt vi er over havnivå og andre faktorer. Vi vil anta gjennomsnittlig sammensetning ved havnivå ved 0 grader Celsius som er kjent SOM STP Eller Standard Temperatur og Trykk.

av grunner som bør bli klart litt senere, trenger vi volumet av de ulike komponentene, ikke vekten. Dette er sammensetningen av luft (som sitert fra nettstedet ovenfor) etter volum:

Oksygen: 20,99%
Nitrogen: 78,03%
Karbondioksid: 0,03%
Hydrogen: 0,00005%
Argon: 0,93%
Neon: 0.0018%
Helium: 0,0005%
Krypton: 0,0001%
Xenon: 0.000009%

det er en fin egenskap som gjelder for enhver gass som en 22,4 liter av den ved STP (standard temperatur og trykk) inneholder 6,02214199 x10^23 molekyler av nevnte gass. Dette beløpet (Avogadros nummer) kalles en mol. Så en annen måte å si dette på er at en svi mol gass VED STP vil fylle 22,4 liter.

det spesielle ved en mol er at a hvis vi har et molekyl, kan vi finne molekylets molekylvekt (fra et periodisk bord) og det er hvor mange gram en mol av molekylet ville veie. For eksempel, hvis vi skulle slå opp jern (Fe) på et periodisk bord, finner vi at atomvekten er 55.845. En mol jern er derfor 55.845 gram.

Hurtig konvertering av 1 kubikk fot til liter gir oss 28,32 liter. Når vi går tilbake, kan vi ta dette nummeret for å finne ut at 28,32 liter gass PÅ STP skal være 1,26414494 mol luft. Flott, vi kan nå bestemme hvor mange mol av hvert stoff vi har fra prosentvis sammensetning av luft. Dette er resultatene (og molekylær symbol for hver):

Oksygen (O2): 0.2653 mol
Nitrogen (N2): 0.9864 mol
Karbondioksid (CO2): 0,0003792 mol
Hydrogen (H2): 0,0000006321 mol
Argon (Ar): 0,01176 mol
Neon (Ne): 0,00002275 mol
Helium (He): 0,000006321 mol
krypton (kr): 0.000001264 mol
xenon (xe): 0.0000001138 mol

ved å se på det periodiske bordet for atomvekten av bestanddeler i De Ovennevnte Molekylene (for eksempel co2 vil vi få vekten for c og legge til det to ganger vekten av o) Og Multiplisere med antall mol vi har av disse stoffene, vil vi få følgende vekter for stoffene:

Merk: etter avrundingsfeil og slikt er vår nåværende nøyaktighet slik at alt mindre enn 0,01 g er ubetydelig,og jeg har forlatt disse tallene.

Oksygen: 8,49 g
Nitrogen: 27,63 g
Karbondioksid: 0,02 g
Argon: 0,47 g

Legge disse tallene sammen (husk resten var ubetydelig) vi får 36,61 G. Konvertering til pounds (siden spørsmålet var i engelske enheter antar jeg at svaret er ønsket i engelske enheter) vi får 0.0807 pund.

ENDELIG SVAR: 1 kubikk fot luft ved standard temperatur og trykk antar gjennomsnittlig sammensetning veier ca 0.0807 lbs.

Besvart av: Richard Remer