* ガスは大幅に拡大します: 液体窒素が沸騰してガスに変わると、劇的に膨張します。ガスの体積は、温度と圧力に大きく依存しています。
* 理想的なガス法: ガスの体積、温度、および圧力の関係は、理想的なガス法(PV =NRT)によって記述されています。体積を計算するには、ガスの圧力(p)、温度(t)、およびモル数(n)の数を知る必要があります。
計算にアプローチする方法は次のとおりです。
1。窒素のモルを決定する: 質量をモル質量(28.0134 g/mol)で除算することにより、1 kgの液体窒素にモル数を見つけることができます。
2。温度と圧力を選択します: ガスの体積を計算する条件を定義する必要があります。たとえば、標準温度と圧力(STP)(0°C(273.15 k)および1 atm)で体積を計算することをお勧めします。
3。理想的なガス法を適用します: 理想的なガス法(PV =NRT)へのモル、温度、圧力の値を差し込み、ボリューム(V)を解きます。
重要な注意: この計算は、窒素が理想的なガスとして動作することを前提としています。非常に高い圧力または低温では、この仮定は完全に正確ではないかもしれません。
例:
STP(0°Cおよび1 ATM)でボリュームを見つけたいと仮定しましょう。
* n2:のモル 1 kg =1000 g、したがってモル=1000 g / 28.0134 g / mol =35.7 mol
* 理想的なガス法: pv =nrt
* v =nrt/p
* v =(35.7 mol) *(0.0821 L・atm / mol・k) *(273.15 k) /(1 ATM)
* v =803.4 l =0.8034m³
したがって、STP条件下では、1 kgの液体窒素が約0.8034立方メートルのガスを生成します。