混合物组成分析 · 量的视角
气体混合物组成仪
用物质的量分数读出平均摩尔质量与相对空气密度
同温同压:Vi / V总 = ni / n总 = xi
把各气体加入同一测量筒:刻度的比例,就是物质的量的比例。
M空气 = 29 g/mol配气与读数
输入三种气体的物质的量(mol),结果会立即更新。
向测量筒中加入气体
三种气体在同温同压下混合;本工具仅讨论 N₂、O₂、CO₂ 三组分。
测量筒中的比例尺
每段高度代表该气体的物质的量分数。
N₂O₂CO₂
计算读数
总物质的量 n总
100
mol平均摩尔质量 M平均
29
g/mol相对空气密度 d
1
同温同压,d = M平均 / 29混合气总质量 m
2900
g| 组分 | 物质的量 n(mol) | x = n / n总 | 百分数 |
|---|---|---|---|
| N₂ | 78 | 0.78 | 78% |
| O₂ | 21 | 0.21 | 21% |
| CO₂ | 1 | 0.01 | 1% |
从分数到平均摩尔质量
先把每种气体的物质的量除以总物质的量,得到它在混合物中所占的“份额” xi。平均摩尔质量就是用这些份额作权重的平均值。
M平均 = Σ(xiMi) = (28nN₂ + 32nO₂ + 44nCO₂) / n总
同温同压下,气体密度与摩尔质量成正比,因此相对空气密度只需比较摩尔质量:d = M平均 / 29。