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高圧ガスの計算問題です

プロパン 20mol%、ブタン80mol%の混合ガス 50kgの体積は標準状態(0°C、0.1013 MPa)でおよそ何m'か。ただし、気体はすべて理想気体として計算せよ 計算方法教えてください

  • 24wo
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  • 化学
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みんなの回答

  • f272
  • ベストアンサー率46% (8016/17133)
回答No.3

混合気体の平均分子量は 0.2*44.1+0.8*58.1=55.3 ですから50kgのmol数は50000/55.3=904.2molです。 理想気体と仮定すれば,標準状態での体積は V=nRT/P=904.2*8.314*273.15/101325=約20m3

  • nagata2017
  • ベストアンサー率33% (6250/18638)
回答No.2

プロパンは空気1に比べて 1.56 倍の重さで、 ブタンは空気1に対して 2.09 倍の重さです。 この数字から 混合ガスの比重を出します。 空気は、1リットルで1円玉一個(約1g) すると1kgの体積もわかりますね。1kg=1000リットル これで計算してください。

回答No.1

この問題を解くには、まず理想気体の状態方程式であるPV=nRTを用いて、体積を求める必要があります。ただし、この式に必要な変数はそれぞれ、Pは圧力、Vは体積、nはモル数、Rは気体定数、Tは絶対温度です。 まず、混合ガスのモル数nを求めます。50kgの混合ガスのモル質量を計算するために、プロパンとブタンのそれぞれのモル質量を知る必要があります。プロパンのモル質量は44.1 g\/mol、ブタンのモル質量は58.1 g\/molです。混合ガスのモル数は、以下の式で計算できます。 n = (0.2mol) ÷ (44.1g\/mol) + (0.8mol) ÷ (58.1g\/mol) = 0.00453mol 次に、温度を摂氏から絶対温度に変換します。 T = 0°C + 273.15 = 273.15K 最後に、理想気体の状態方程式を使って体積を求めます。 V = nRT\/P = 0.00453mol × (8.31 J\/mol・K) × 273.15K ÷ (0.1013MPa × 10^6Pa\/1MPa) ≒ 6.27m^3 よって、混合ガス50kgの体積は、およそ6.27立方メートルとなります。

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