测量气体的质量

最近回答:10/22/2007

问:
不同的方法测量气体的质量是什么?
-安吉(16岁)
小银子,新泽西
答:



我能想到的一些方法做,但毫无疑问我不能想的!也许你可以加入我的列表。比其他的一些技术可能更准确,而有些人可能比其他人更加困难。

1)把气体在一个封闭的容器,重规模。这里有两件事要谨慎,一个是集装箱的重量,另一个是产生的浮力与气体的容器在与周围的空气都重。活跃的力量是强大的,当环境是水,但是他们在空气中可以明显的,特别是当试图重气体。例如,一个很轻,薄的容器氦的规模可能会漂走。氦没有负重量或密度,它的密度比周围的空气。空气的浮力是体重流离失所的容器。通过称量容器充满了气体,你是测量气体的重量加上集装箱的重量减去浮力。然后您可以填满集装箱空气和权衡。容器和浮力的重量是相同的,和不同重量的重量将是区别气体和空气的重量。你要查找的密度空气的地方或者重量方式不同。 Alternatively, if you have two identical containers, one which you can put a good vacuum in and the other which you can fill with gas, you can put them on a balance and add extra mass to one side of the balance until it balances. This extra mass will be the same as the mass of the gas.

2)如果你知道气体的成分是什么,你可以看它的密度在某个表和测量其体积。密度乘以体积质量。

3)Ball-in-tube流量计真的是质量流量计。气体将通过一个垂直管流有轻微的锥形从上到下(较大较小的底部,顶部)。钢球位于管。随着气体流动,它推球。管是在克每秒。通过这样一个流动的气体设备以恒定速率,测量克/秒的流率和乘以气体流动的时间,使气体的质量。
(注意,这可能不适合粘性气体,或那些腐蚀管或球)。

4)你可以试着在水中溶解气体和测量水的质量规模或溶解前后的平衡。不过,小心蒸发!

5)你可以冻结气体和把冷冻天然气规模或平衡。这只适用于某些气体,如二氧化碳,被冻成固体温度不花太多的钱去实现。氮溶解好,物理货车使用液态氮的演示。

6)也许我能想到的最精确的方法直接从我的头顶测量气体的密度是衡量声音的速度。你也要测量其压缩性。气体中的声速sqrt(压缩/密度),多少体积压缩系数的变化当压力变化时,没有任何与环境热交换。如果气体装在一个管,管的长度和管中的声速确定声音的共振频率在管,可以非常精确的测量。一旦使用这些东西来测量气体的密度,然后测量气体的体积给了它的质量。当然如果你能查找密度,然后方法2)比这样做容易得多。

汤姆

(发表在10/22/2007)

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