pergunta

Qual é o peso de 1 pé cúbico de ar?

Perguntou por: Jonathan
Resposta

RESPOSTA FINAL: 1 pé cúbico de ar em condições normais de temperatura e pressão assumindo composição média pesa cerca de 0.0807 lbs.

este não tem uma resposta exata ou necessariamente correta, pois o ar é uma mistura composta de vários gases e essa mistura pode mudar devido a uma enorme quantidade de variáveis. Discutir essas variáveis e como essas variáveis afetam o ar é um dos fundamentos da meteorologia – o estudo do clima.

mas Dados alguns dados e fazendo algumas suposições, podemos chegar a uma resposta que provavelmente está bem próxima.

em primeiro lugar, precisamos conhecer a composição do ar. Do que é feito o ar e de quanto é feito. Uma rápida pesquisa na internet apareceu http://www.engineeringtoolbox.com/8_212.html, o que nos dá algo para trabalhar. (Para aqueles que não estão familiarizados com a pontuação do site, uma vírgula “,” é usada em vez de um ponto “.”uma marca de delimitação decimal). Esse colapso é realmente muito afetado por onde estamos no mundo e até onde estamos acima do nível do mar e outros fatores. Assumiremos a composição média ao nível do mar a 0 graus Celsius, que é conhecida como STP ou temperatura e pressão Padrão.

por razões que devem ficar claras um pouco mais tarde, precisamos do volume dos vários componentes, não do peso. Esta é a composição do ar (como citado a partir do site acima), volume:

Oxigênio: 20.99%
Nitrogênio: 78.03%
Dióxido de Carbono: 0.03%
Hidrogênio: 0.00005%
Argônio: 0.93%
Neon: 0.0018%
Hélio: 0.0005%
Krypton: 0.0001%
Xenon: 0.000009%

Não é uma bela propriedade que se aplica a qualquer gás que 22,4 litros, no STP (condições normais de temperatura e pressão) contém 6.02214199 x10^23 moléculas do referido gás. Esse valor (Número de Avogadro) é chamado de mole. Então, outra maneira de dizer isso é que uma mole de gás no STP encherá 22,4 litros.A coisa especial sobre uma toupeira é que, se tivermos uma molécula, podemos encontrar o peso molecular dessa molécula (de uma tabela periódica) e é quantos gramas uma toupeira da molécula pesaria. Por exemplo, se procurássemos ferro (Fe) em uma tabela periódica, descobrimos que seu peso atômico é 55.845. Uma toupeira de ferro é, portanto, 55.845 gramas.

a conversão rápida de 1 pé cúbico em litros nos dá 28,32 litros. Voltando, podemos pegar esse número para descobrir que 28,32 litros de gás no STP serão 1,26414494 moles de ar. Ótimo, agora podemos determinar quantos moles de cada substância específica Temos da composição percentual do ar. Estes são os resultados (e o símbolo molecular para cada um):

Oxigênio (O2): 0,2653 moles
nitrogênio (N2): 0.9864 moles
Dióxido de Carbono (CO2): 0.0003792 moles
Hidrogênio (H2): 0.0000006321 moles
Argônio (Ar): 0.01176 moles
Néon (Ne): 0.00002275 moles
Hélio (He): 0.000006321 moles
Criptônio (Kr): 0.000001264 moles
Xenônio (Xe): 0.0000001138 moles

Pelo olhar sobre a tabela periódica para que o peso atômico dos átomos constituintes acima moléculas (por exemplo, CO2 que teria o peso de C e adicionar-lhe duas vezes o peso do S), e multiplicar pelo número de moles temos destas substâncias, vamos obter as seguintes pesos para as substâncias:

Nota: Após erros de arredondamento e tal, nossa precisão atual é tal que qualquer coisa menor que 0,01 g é insignificante e deixei esses números de fora.

Oxigênio: 8.49 g
Nitrogênio: 27.63 g
Dióxido de Carbono: 0,02 g
Argônio: 0.47 g

Adicionar estes números juntos (lembre-se o resto era insignificante) temos 36.61 g. A conversão de libras (uma vez que a questão estava em inglês de unidades de eu supor que a resposta é desejado em inglês unidades) temos 0.0807 lbs.

RESPOSTA FINAL: 1 pé cúbico do ar na temperatura e na pressão padrão que assumem a composição média pesa aproximadamente 0.0807 Libras.

respondido por: Richard Remer