Hvad vejer 1 m3 af de forskellige gasser ?

Hvad vejer 1 m³ af de forskellige gasser ?

Jeg savner en konverteringstabel (i mit aktuelle tilfælde) hvor jeg kan se hvad 1 Nm3 af forskellige gasser vejer. Nu har jeg googlet på dansk og engelsk i en halv time, og endte på et svar du har givet om tyngdekraftens påvirkning af gasser ( https://www.nbi.ku.dk/spoerg_om_fysik/fysik/gasser/ , hvor du oplyste data for O2 og CO2, så nu mangler jeg bare at vide, hvad 1 Nm3 argon vejer) , så du er mit halmstrå.

Med venlig hilsen AC

Massefylde af luftarter er nogenlunde overskuelig. Problemet er, at den afhænger af luftarten, temperaturen og trykket, hvor væsker og især faste stoffer ikke har en tilsvarende afhængighed. Man kan altså ikke lave en simpel tabel for densiteten, som de tal man angiver ved f.eks.  Guld eller Calcium. Næsten alle luftarter adlyder det man kalder luftarternes tilstandsligning. Den siger:

P*V = n*R*T

Hvor p er trykket i newton pr. kvadratmeter (Pa); V er rumfanget i kubikmeter, R er en konstant, som afgøres af hvilke enheder man måler i og T er den absolutte temperatur. Den interessante faktor, der afgør hvilken luftart er man undersøger, er n, som er den molære masse eller molvægten. Der gælder, at n er 2 for Hydrogen , Brint; 4 for Helium; 28 for kvælstof eller Nitrogen; 16 for ilt, Oxygen; 20,2 for Neon; 39,948 for Argon; 83,8 for Krypton; 18 for vanddamp og 44 for kuldioxyd. Tallet kommer simpelthen fra det antal nukleoner (protoner og neutroner) der er i stoffets kerne gange Avogadros tal, som er N = 6,0221415*10²³ mol^-1.  Når molvægten af nogen af stofferne ikke er hele tal, skyldes det, at mange stoffer har isotoper dvs. kerner med lidt forskellige antal neutroner, idet protonerne jo afgør, hvilket grundstof det er. Et kendt eksempel er vel ²³⁵₉₂U og ²³⁸₉₂U eller Hydrogen ¹₁H og Deuterium ²₁D. Gaskonstanten R afhænger af enhederne man måler i. Den er 8,314472 J/(mol*K). Ved 0  ͦC er T = 273,15 K så T = t  + 273,15 hvor T er den absolutte temperatur i Kelvin og t er den målte temperatur   ͦC.

Indsætter man værdierne gælder det ved t = 0  ͦC altså T = 0 + 273,15 K, p = 1 atmosfære dvs. p = 101325 Pa (altså 760 mm Hg) fylder 1 mol 22,4 l (liter) uafhængigt af luftarten, så den masse der fylder 1 kubikmeter afhænger af luftarten, men tabellen ovenfor giver altså den masse i gram der fylder 22,4 l. 3741,07 g Argon fylder altså 1 m³ ved 0  ͦC og 101325 Pa tryk.

Ønsker man andre enheder, er R = 0,0821 (l*atm)/(grader *mol).

Alt dette gælder, indtil man kommer meget nær på væsketilstanden eller den faste tilstand, ved valg af tryk eller temperatur. Luftarter der ikke reagerer kemisk, og som blandes, beskrives også af luftarternes tilstandsligning, her indsættes blot summen af moltallene.

Med venlig hilsen

Malte Olsen