DÉFINITION

air atmosphérique est un mélange de plusieurs gaz. L'air a une composition complexe. Ses principaux composants peuvent être divisés en trois groupes : constant, variable et aléatoire. Les premiers comprennent l'oxygène (la teneur en oxygène de l'air est d'environ 21 % en volume), l'azote (environ 86 %) et les gaz dits inertes (environ 1 %).

Contenu parties constitutives pratiquement indépendamment de l'endroit où le globe un échantillon d'air sec a été prélevé. Le deuxième groupe comprend le dioxyde de carbone (0,02 - 0,04%) et la vapeur d'eau (jusqu'à 3%). La teneur en constituants aléatoires dépend des conditions locales : à proximité des usines métallurgiques, des quantités appréciables sont souvent mélangées à l'air. gaz acide, dans les endroits où se produit la décomposition des résidus organiques - ammoniac, etc. En plus de divers gaz, l'air contient toujours plus ou moins de poussière.

La densité de l'air est une valeur égale à la masse de gaz dans l'atmosphère terrestre divisée par une unité de volume. Cela dépend de la pression, de la température et de l'humidité. Il existe une valeur standard de densité de l'air - 1,225 kg / m 3, correspondant à la densité de l'air sec à une température de 15 o C et une pression de 101330 Pa.

Connaissant par expérience la masse d'un litre d'air dans des conditions normales (1,293 g), on peut calculer le poids moléculaire que l'air aurait s'il s'agissait d'un gaz individuel. Étant donné qu'une molécule-gramme de tout gaz occupe dans des conditions normales un volume de 22,4 litres, le poids moléculaire moyen de l'air est

22,4 × 1,293 = 29.

Ce nombre - 29 - doit être retenu : le connaissant, il est facile de calculer la densité de n'importe quel gaz par rapport à l'air.

Densité de l'air liquide

Lorsqu'il est suffisamment froid, l'air entre dans état liquide. L'air liquide peut être stocké assez longtemps dans des récipients à double paroi, à partir de l'espace entre lequel l'air est pompé pour réduire le transfert de chaleur. Des récipients similaires sont utilisés, par exemple, dans les thermos.

S'évaporant librement dans des conditions normales, l'air liquide a une température d'environ (-190 o C). Sa composition est instable, car l'azote s'évapore plus facilement que l'oxygène. Au fur et à mesure que l'azote est éliminé, la couleur de l'air liquide passe du bleuâtre au bleu pâle (la couleur de l'oxygène liquide).

Dans l'air liquide, l'alcool éthylique, l'éther diéthylique et de nombreux gaz se transforment facilement à l'état solide. Si, par exemple, le dioxyde de carbone traverse de l'air liquide, il se transforme en flocons blancs, similaires en apparenceà la neige. Le mercure immergé dans l'air liquide devient solide et malléable.

De nombreuses substances refroidies par de l'air liquide changent radicalement leurs propriétés. Ainsi, la puce et l'étain deviennent si cassants qu'ils se transforment facilement en poudre, une cloche en plomb émet un son clair et une balle en caoutchouc gelée se brise si elle tombe sur le sol.

Exemples de résolution de problèmes

EXEMPLE 1

EXEMPLE 2

La tâche	Déterminez combien de fois plus lourd que le sulfure d'hydrogène de l'air H 2 S.
Solution	Le rapport de la masse d'un gaz donné à la masse d'un autre gaz pris dans le même volume, à la même température et à la même pression, s'appelle la densité relative du premier gaz sur le second. Cette valeur indique combien de fois le premier gaz est plus lourd ou plus léger que le second gaz. Le poids moléculaire relatif de l'air est pris égal à 29 (en tenant compte de la teneur en azote, oxygène et autres gaz de l'air). Il convient de noter que le concept de "poids moléculaire relatif de l'air" est utilisé de manière conditionnelle, car l'air est un mélange de gaz. D air (H 2 S) = M r (H 2 S) / M r (air); D air (H 2 S) = 34/29 = 1,17. M r (H 2 S) = 2 × UNE r (H) + UNE r (S) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34.
Répondre	Le sulfure d'hydrogène H 2 S est 1,17 fois plus lourd que l'air.

Le gaz naturel est un mélange de gaz d'hydrocarbures, se présentant dans le sous-sol sous forme de gisements et de gisements séparés, ainsi que sous forme dissoute dans des gisements de pétrole ou sous la forme de "gas caps". Physique de base et Propriétés chimiques gaz naturel ce:

La densité des gaz est la masse d'une substance par unité de volume - g / cm 3. À des fins pratiques, la densité relative du gaz par rapport à l'air est utilisée, c'est-à-dire rapport de la densité du gaz à la densité de l'air. En d'autres termes, c'est un indicateur de combien un gaz est plus léger ou plus lourd que l'air :

où ρ in dans des conditions standard est de 1,293 kg / m 3;

La densité relative du méthane est de 0,554, l'éthane est de 1,05 et le propane est de 1,55. C'est pourquoi le gaz domestique (propane) en cas de fuite s'accumule dans le sous-sol des maisons, y formant un mélange explosif.

Chaleur de combustion

Chaleur de combustion ou Valeur calorifique- la quantité de chaleur dégagée lors de la combustion complète de 1 m 3 de gaz. En moyenne, elle est de 35160 kJ/m 3 (kilojoules pour 1 m 3).

Solubilité du gaz

Solubilité dans l'huile

La solubilité du gaz dans le pétrole dépend de la pression, de la température et de la composition du pétrole et du gaz. Lorsque la pression augmente, la solubilité du gaz augmente également. Lorsque la température augmente, la solubilité du gaz diminue. Les gaz de faible poids moléculaire sont plus difficiles à dissoudre dans les huiles que les plus gras.

Avec une augmentation de la densité de l'huile, c'est-à-dire à mesure que la teneur en composés macromoléculaires augmente, la solubilité du gaz qu'il contient diminue.

Un indicateur de la solubilité du gaz dans le pétrole est le facteur de gaz - G, qui indique la quantité de gaz dans 1 m 3 (ou 1 tonne) de pétrole dégazé. Elle se mesure en m 3 / m 3 ou m 3 / t.

Selon cet indicateur, les dépôts sont divisés en :

1) huile - G<650 м 3 /м 3 ;

2) huile avec bouchon à gaz - G-650 - 900 m 3 / m 3;

3) condensat de gaz - G>900 m 3 /m 3.

Solubilité de l'eau dans le gaz comprimé

L'eau se dissout dans le gaz comprimé à haute pression. Cette pression permet de déplacer l'eau dans le sous-sol non seulement en phase liquide, mais également en phase gazeuse, ce qui assure sa plus grande mobilité et perméabilité à travers les roches. Plus la minéralisation de l'eau augmente, plus sa solubilité dans le gaz diminue.

Solubilité des hydrocarbures liquides dans les gaz comprimés

Les hydrocarbures liquides se dissolvent bien dans les gaz comprimés, créant des mélanges de condensats de gaz. Cela crée la possibilité de transfert (migration) d'hydrocarbures liquides en phase gazeuse, offrant un processus plus facile et plus rapide de son mouvement à travers la masse rocheuse.

Avec l'augmentation de la pression et de la température, la solubilité des hydrocarbures liquides dans le gaz augmente.

Compressibilité

La compressibilité des gaz de formation est une propriété très importante des gaz naturels. Le volume de gaz dans des conditions de réservoir est de 2 ordres de grandeur (c'est-à-dire environ 100 fois) inférieur à son volume dans des conditions standard à la surface de la terre. C'est parce que le gaz a un haut degré de compressibilité à hautes pressions et températures.

Le degré de compressibilité est représenté en termes de rapport de volume de gaz de réservoir, qui est le rapport du volume de gaz dans des conditions de réservoir au volume de la même quantité de gaz dans des conditions atmosphériques.

La formation de condensat est étroitement liée aux phénomènes de compressibilité des gaz et de solubilité des hydrocarbures liquides dans ceux-ci. Dans des conditions de réservoir, avec une pression croissante, les composants liquides passent à l'état gazeux, formant une "huile dissoute dans le gaz" ou un condensat de gaz. Lorsque la pression chute, le processus va dans le sens opposé, c'est-à-dire condensation partielle d'un gaz (ou vapeur) à l'état liquide. Par conséquent, lors de la production de gaz, le condensat est également extrait à la surface.

Facteur de condensation

Le facteur de condensat - CF - est la quantité de condensat brut en cm 3 pour 1 m3 de gaz séparé.

Faire la distinction entre condensat brut et stable. Le condensat brut est une phase liquide dans laquelle les composants gazeux sont dissous.

Le condensat stable est obtenu à partir du brut par son dégazage. Il se compose uniquement d'hydrocarbures liquides - pentane et supérieur.

Dans des conditions standard, les condensats de gaz sont des liquides incolores d'une densité de 0,625 à 0,825 g / cm 3 avec un point d'ébullition initial de 24 0 C à 92 0 C. La plupart des fractions ont un point d'ébullition allant jusqu'à 250 0 C.

Un gaz est une comparaison de la masse moléculaire ou molaire relative d'un gaz avec celle d'un autre gaz. En règle générale, il est défini par rapport à la gaz léger- hydrogène. Les gaz sont aussi souvent comparés à l'air.

Afin de montrer quel gaz est sélectionné pour la comparaison, un indice est ajouté avant le symbole de la densité relative du test, et le nom lui-même est écrit entre parenthèses. Par exemple, DH2(SO2). Cela signifie que la densité a été calculée à partir de l'hydrogène. Ceci est lu comme "la densité d'oxyde de soufre par l'hydrogène".

Pour calculer la densité de gaz à partir d'hydrogène, il est nécessaire de déterminer les masses molaires du gaz et de l'hydrogène étudiés à l'aide du tableau périodique. S'il s'agit de chlore et d'hydrogène, les indicateurs ressembleront à ceci: M (Cl2) \u003d 71 g / mol et M (H2) \u003d 2 g / mol. Si la densité de l'hydrogène est divisée par la densité du chlore (71:2), le résultat est 35,5. Autrement dit, le chlore est 35,5 fois plus lourd que l'hydrogène.

La densité relative d'un gaz ne dépend pas des conditions extérieures. Cela s'explique par les lois universelles de l'état des gaz, qui se résument au fait qu'un changement de température et de pression n'entraîne pas de changement de leur volume. Avec tout changement dans ces indicateurs, les mesures sont effectuées exactement de la même manière.

Pour déterminer empiriquement la densité d'un gaz, vous avez besoin d'un ballon où il peut être placé. Le ballon contenant du gaz doit être pesé deux fois: la première fois - après en avoir pompé tout l'air; le second - en le remplissant avec le gaz étudié. Il est également nécessaire de mesurer au préalable le volume du flacon.

Vous devez d'abord calculer la différence de masse et la diviser par la valeur du volume du ballon. Le résultat est la densité du gaz dans les conditions données. À l'aide de l'équation d'état, vous pouvez calculer l'indicateur souhaité pour les conditions normales ou conditions idéales.

Vous pouvez connaître la densité de certains gaz à partir du tableau récapitulatif, qui contient des informations prêtes à l'emploi. Si le gaz est répertorié dans le tableau, ces informations peuvent être prises sans aucun calcul supplémentaire ni utilisation de formules. Par exemple, la densité de la vapeur d'eau peut être trouvée à partir du tableau des propriétés de l'eau (ouvrage de référence de Rivkin S.L. et autres), de son homologue électronique ou à l'aide de programmes tels que WaterSteamPro et autres.

Cependant, pour différents liquides, l'équilibre avec la vapeur se produit à différentes densités de cette dernière. Cela est dû à la différence des forces d'interaction intermoléculaire. Plus il est élevé, plus l'équilibre viendra rapidement (par exemple, le mercure). Dans les liquides volatils (par exemple, l'éther), l'équilibre ne peut se produire qu'à une densité de vapeur significative.

La densité de divers gaz naturels varie de 0,72 à 2,00 kg/m3 et plus, relative - de 0,6 à 1,5 et plus. La densité la plus élevée se trouve dans les gaz avec la teneur la plus élevée en hydrocarbures lourds H2S, CO2 et N2, la plus faible dans les gaz méthane secs.

Les propriétés sont déterminées par sa composition, sa température, sa pression et sa densité. Le dernier indicateur est déterminé par le laboratoire. Cela dépend de tout ce qui précède. Vous pouvez déterminer sa densité différentes méthodes. Le plus précis est de peser sur des balances précises dans un récipient en verre à paroi mince.

Plus que le même indicateur de gaz naturel. En pratique, ce rapport est pris égal à 0,6:1. L'électricité statique diminue plus rapidement que le gaz. À des pressions allant jusqu'à 100 MPa, la densité du gaz naturel peut dépasser 0,35 g/cm3.

Il a été établi que l'augmentation peut s'accompagner d'une augmentation de la température de formation des hydrates. Le gaz naturel à faible densité forme des hydrates à une température plus élevée que les gaz à densité plus élevée.

Les densimètres commencent à peine à être utilisés et de nombreuses questions subsistent concernant les caractéristiques de leur fonctionnement et de leur vérification.

Instruction

Pour faire face à la tâche, il est nécessaire d'utiliser les formules sur la densité relative:

Tout d'abord, trouvez le poids moléculaire relatif de l'ammoniac, qui peut être calculé à partir du tableau D.I. Mendeleev.

Ar (N) = 14, Ar (H) = 3 x 1 = 3, donc
Mr(NH3) = 14 + 3 = 17

Remplacer les données obtenues dans la formule pour déterminer la densité relative par air :
D (air) = Mr (ammoniac) / Mr (air);
D (air) = Mr (ammoniac) / 29 ;
D (air) = 17/ 29 = 0,59.

Exemple n° 2. Calculez la densité relative de l'ammoniac par rapport à l'hydrogène.

Remplacez les données dans la formule pour déterminer la densité relative de l'hydrogène :
D (hydrogène) = Mr (ammoniac) / Mr (hydrogène) ;
D (hydrogène) = Mr (ammoniac) / 2 ;
D (hydrogène) = 17/ 2 = 8,5.

L'hydrogène (du latin "Hydrogenium" - "générant de l'eau") est le premier élément du tableau périodique. Il est largement distribué, existe sous la forme de trois isotopes - protium, deutérium et tritium. L'hydrogène est un gaz léger et incolore (14,5 fois plus léger que l'air). Il est hautement explosif lorsqu'il est mélangé avec de l'air et de l'oxygène. Utilisé en chimie Industrie alimentaire, ainsi que carburant de fusée. Des recherches sont en cours sur la possibilité d'utiliser hydrogène comme carburant pour moteurs automobiles. Densité hydrogène(ainsi que tout autre gaz) peut être défini différentes façons.

Instruction

Tout d'abord, sur la base de la définition universelle de la densité - la quantité de substance par unité de volume. Dans le cas où il se trouve dans un récipient étanche, la densité du gaz est déterminée élémentairement, selon la formule (M1 - M2) / V, où M1 est la masse totale du récipient avec du gaz, M2 est la masse du récipient vide, et V est le volume interne du récipient.

Si vous voulez déterminer la densité hydrogène, ayant des données initiales telles que , ici l'équation d'état universelle d'un gaz parfait vient à la rescousse, ou l'équation de Mendeleïev-Clapeyron : PV = (mRT)/M.
P - pression de gaz
V est son volume
R est la constante universelle des gaz
T est la température du gaz en Kelvin
M est la masse molaire du gaz
m est la masse réelle de gaz.

Un gaz parfait est un tel gaz mathématique dans lequel l'énergie potentielle des molécules par rapport à leur énergie cinétique peut être négligée. Dans le modèle d'un gaz parfait, les forces d'attraction ou de répulsion n'agissent pas entre les molécules, et les collisions des particules avec d'autres particules ou les parois des vaisseaux sont absolument élastiques.

Bien sûr, ni l'hydrogène ni aucun autre gaz n'est idéal, mais ce modèle permet des calculs avec une précision suffisamment élevée à une pression proche de la pression atmosphérique et température ambiante. Par exemple, étant donné la tâche : trouver la densité hydrogèneà une pression de 6 et une température de 20 degrés Celsius.

Tout d'abord, convertissez toutes les valeurs initiales dans le système SI (6 atmosphères \u003d 607950 Pa, 20 degrés C \u003d 293 degrés K). Écrivez ensuite l'équation de Mendeleïev-Clapeyron PV = (mRT)/M. Convertissez-le en : P = (mRT)/MV. Puisque m / V est la densité (le rapport de la masse d'une substance à son volume), vous obtenez : densité hydrogène= PM/RT, et nous avons toutes les données nécessaires pour la solution. Vous connaissez la pression (607950), la température (293), la constante universelle des gaz (8.31), masse molaire hydrogène (0,002).

En substituant ces données dans la formule, vous obtenez : densité hydrogène dans des conditions données de pression et de température est de 0,499 kg/mètre cube, soit environ 0,5.

Sources:

• comment trouver la densité de l'hydrogène

Densité- c'est l'une des caractéristiques d'une substance, au même titre que la masse, le volume, la température, la surface. Il est égal au rapport de la masse au volume. La tâche principale est d'apprendre à calculer cette valeur et de savoir de quoi elle dépend.

Instruction

Densité est le rapport de la masse au volume d'une substance. Si vous voulez déterminer la densité d'une substance et que vous connaissez sa masse et son volume, trouver la densité ne vous sera pas difficile. Le moyen le plus simple de trouver la densité dans ce cas est p = m/V. Elle est en kg/m^3 dans le système SI. Cependant, ces deux valeurs ne sont pas toujours données, vous devez donc connaître plusieurs façons de calculer la densité.

Densité Il a différentes significations selon le type de substance. De plus, la densité varie avec le degré de salinité et la température. Lorsque la température diminue, la densité augmente et lorsque le degré de salinité diminue, la densité diminue également. Par exemple, la densité de la mer Rouge est toujours considérée comme élevée, alors qu'elle est déjà moindre dans la mer Baltique. Avez-vous tous remarqué que si vous y ajoutez de l'eau, il flotte. Tout cela est dû au fait qu'il a une densité inférieure à celle de l'eau. Les métaux et les substances pierreuses, au contraire, coulent, car leur densité est plus élevée. Basé sur la densité des corps se pose sur leur natation.

Grâce à la théorie des corps flottants, par laquelle on peut trouver la densité d'un corps, de l'eau, le volume de tout le corps et le volume de sa partie immergée. Cette formule ressemble à : Vimmersed. parties / V corps \u003d p corps / p liquide Il s'ensuit que la densité du corps peut être trouvée comme suit : p corps \u003d V immergé. parties * p liquide / corps V. Cette condition est satisfaite sur la base des données tabulaires et des volumes spécifiés V immergés. pièces et corps en V.

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Astuce 4 : Comment calculer le poids moléculaire relatif d'une substance

Le poids moléculaire relatif est une valeur sans dimension indiquant combien de fois la masse d'une molécule est supérieure à 1/12 de la masse d'un atome de carbone. En conséquence, la masse d'un atome de carbone est de 12 unités. Déterminer le poids moléculaire relatif composé chimique Cela peut être fait en additionnant les masses des atomes qui composent une molécule de matière.

Tu auras besoin de

• - stylo;
• - papier à lettres;
• - calculatrice;
• - Table de Mendeleïev.

Instruction

Retrouvez dans le tableau périodique les cellules des éléments qui composent cette molécule. Les valeurs des masses atomiques relatives (Ar) pour chaque substance sont indiquées dans le coin inférieur gauche de la cellule. Réécrivez-les arrondis au nombre entier le plus proche : Ar(H) - 1 ; Ar(P)-31; Ar(O) - 16.

Déterminer le poids moléculaire relatif du composé (Mr). Pour ce faire, multipliez masse atomique chaque élément par le nombre d'atomes dans . Additionnez ensuite les valeurs obtenues. Pour l'acide phosphorique : Mr(n3po4) = 3*1 + 1*31 + 4*16 = 98.

Le poids moléculaire relatif est numériquement le même que la masse molaire de la substance. Certaines tâches utilisent ce lien. Exemple : un gaz à une température de 200 K et une pression de 0,2 MPa a une masse volumique de 5,3 kg/m3. Déterminer son poids moléculaire relatif.

Utilisez l'équation de Mendeleev-Claiperon pour un gaz parfait : PV = mRT/M, où V est le volume de gaz, m3 ; m est la masse d'un volume de gaz donné, kg; M est la masse molaire du gaz, kg/mol ; R est la constante universelle des gaz. R=8,314472 m2kg s-2 K-1 Mol-1 ; T – gaz, K ; P - pression absolue, Pa. Exprimez la masse molaire à partir de cette relation : М = mRT/(PV).

Comme vous le savez, densité : p = m/V, kg/m3. Remplacez-le dans l'expression : M = pRT / P. Déterminez la masse molaire du gaz: M \u003d 5,3 * 8,31 * 200 / (2 * 10 ^ 5) \u003d 0,044 kg / mol. Poids moléculaire relatif du gaz : Mr = 44. Vous pouvez deviner qu'il s'agit de dioxyde de carbone : Mr(CO2) = 12 + 16*2 = 44.

Sources:

• calculer les poids moléculaires relatifs

Dans les laboratoires de chimie et pendant expériences chimiquesà la maison, il est souvent nécessaire de déterminer la densité relative d'une substance. La densité relative est le rapport de la densité d'une substance particulière à la densité d'une autre dans certaines conditions, ou à la densité d'une substance de référence, qui est considérée comme de l'eau distillée. La densité relative est exprimée sous la forme d'un nombre abstrait.

Tu auras besoin de

• - tables et répertoires ;
• - hydromètre, pycnomètre ou échelles spéciales.

Instruction

La densité relative des substances par rapport à la densité de l'eau distillée est déterminée par la formule : d=p/p0, où d est la densité relative souhaitée, p est la densité de la substance d'essai, p0 est la densité de la substance de référence . Le dernier paramètre est tabulaire et est déterminé assez précisément: à 20 ° C, l'eau a une densité de 998,203 kg / m3 et atteint sa densité maximale à 4 ° C - 999,973 kg / m3. Avant les calculs, n'oubliez pas que p et p0 doivent être exprimés dans les mêmes unités.

De plus, la densité relative d'une substance peut être trouvée dans des ouvrages de référence physiques et chimiques. La valeur numérique de la densité relative est toujours égale à la gravité spécifique relative de la même substance dans les mêmes conditions. Conclusion : utilisez des tables relatives gravité spécifique comme s'il s'agissait de tables de densité relative.

Lors de la détermination de la densité relative, tenez toujours compte de la température des substances d'essai et de référence. Le fait est que la densité des substances diminue et augmente avec le refroidissement. Si la température de la substance d'essai diffère de la référence, apporter une correction. Calculez-le comme le changement moyen de densité relative par 1°C. Recherchez les données nécessaires sur les nomogrammes des corrections de température.

Pour calculer rapidement la densité relative des liquides dans la pratique, utilisez un hydromètre. Utilisez des pycnomètres et des balances spéciales pour mesurer la matière relative et sèche. L'aréomètre classique est un tube de verre qui se dilate par le bas. À l'extrémité inférieure du tube se trouve un réservoir ou une substance spéciale. La partie supérieure du tube est marquée de divisions indiquant la valeur numérique de la densité relative de la substance d'essai. De nombreux aréomètres sont en outre équipés de thermomètres pour mesurer la température de la substance d'essai.

La loi d'Avogadro

Distance des molécules substance gazeuse les uns des autres dépend des conditions extérieures : pression et température. Avec le même conditions externes les écarts entre les molécules de différents gaz sont les mêmes. La loi d'Avogadro, découverte en 1811, stipule que des volumes égaux de gaz différents dans les mêmes conditions extérieures (température et pression) contiennent le même numéro molécules. Celles. si V1=V2, T1=T2 et P1=P2, alors N1=N2, où V est le volume, T est la température, P est la pression, N est le nombre de molécules de gaz (indice "1" pour un gaz, "2" pour un autre).

Premier corollaire de la loi d'Avogadro, volume molaire

Le premier corollaire de la loi d'Avogadro stipule que le même nombre de molécules de gaz quelconques dans les mêmes conditions occupe le même volume : V1=V2 à N1=N2, T1=T2 et P1=P2. Le volume d'une mole de n'importe quel gaz (volume molaire) est une valeur constante. Rappelez-vous que 1 mole contient le nombre de particules d'Avogadrian - 6,02x10^23 molécules.

Ainsi, le volume molaire d'un gaz ne dépend que de la pression et de la température. Normalement, les gaz sont considérés à pression normale et température normale: 273 K (0 degrés Celsius) et 1 atm (760 mm Hg, 101325 Pa). Dans de telles conditions normales, notées "n.o.", le volume molaire de tout gaz est de 22,4 l / mol. Connaissant cette valeur, il est possible de calculer le volume d'une masse donnée et d'une quantité donnée de gaz.

La deuxième conséquence de la loi d'Avogadro, les densités relatives des gaz

Pour calculer les densités relatives des gaz, la deuxième conséquence de la loi d'Avogadro est appliquée. Par définition, la masse volumique d'un corps est le rapport de sa masse à son volume : ρ=m/V. Pour 1 mole d'une substance, la masse est égale à la masse molaire M, et le volume est égal au volume molaire V(M). La masse volumique du gaz est donc ρ=M(gaz)/V(M).

Soit deux gaz - X et Y. Leurs densités et masses molaires - ρ(X), ρ(Y), M(X), M(Y), interconnectées par les relations : ρ(X)=M(X) / V(M), ρ(Y)=M(Y)/V(M). La densité relative du gaz X sur le gaz Y, notée Dy(X), est le rapport des densités de ces gaz ρ(X)/ρ(Y) : Dy(X)=ρ(X)/ρ(Y) =M(X)xV(M)/V(M)xM(Y)=M(X)/M(Y). Les volumes molaires sont réduits, et on peut en conclure que la densité relative du gaz X sur le gaz Y est égale au rapport de leurs masses molaires ou moléculaires relatives (elles sont numériquement égales).

Les densités des gaz sont souvent déterminées par rapport à l'hydrogène, le plus léger de tous les gaz, dont la masse molaire est de 2 g/mol. Celles. si le problème indique que le gaz inconnu X a une densité d'hydrogène de, disons, 15 (la densité relative est une quantité sans dimension !), alors trouver sa masse molaire n'est pas difficile : M(X)=15xM(H2)=15x2=30 g/mol. Souvent, la densité relative du gaz par rapport à l'air est également indiquée. Ici, vous devez savoir que le poids moléculaire relatif moyen de l'air est de 29 et que vous devez déjà multiplier non pas par 2, mais par 29.

La densité est appelée quantité physique, qui détermine le rapport de la masse d'un objet, d'une substance ou d'un liquide au volume qu'ils occupent dans l'espace. Parlons de ce qu'est la densité, comment la densité d'un corps et de la matière diffère, et comment (en utilisant quelle formule) trouver la densité en physique.

Types de densité

Il convient de préciser que la densité peut être divisée en plusieurs types.

Selon l'objet étudié :

• La densité d'un corps - pour les corps homogènes - est le rapport direct de la masse du corps à son volume occupé dans l'espace.
• La densité d'une substance est la densité des corps constitués de cette substance. La densité des substances est constante. Il existe des tableaux spéciaux où la densité est indiquée différentes substances. Par exemple, la densité de l'aluminium est de 2,7 * 103 kg / m 3. Connaissant la densité de l'aluminium et la masse du corps qui en est constitué, on peut calculer le volume de ce corps. Or, sachant que le corps est constitué d'aluminium et connaissant le volume de ce corps, on peut facilement calculer sa masse. Comment trouver ces valeurs, nous examinerons un peu plus tard, lorsque nous dériverons une formule de calcul de la densité.
• Si le corps est composé de plusieurs substances, alors pour déterminer sa densité, il est nécessaire de calculer la densité de ses parties pour chaque substance séparément. Cette densité s'appelle la densité moyenne du corps.

En fonction de la porosité de la substance dont le corps est composé :

• La vraie densité est la densité qui est calculée sans tenir compte des vides dans le corps.
• Gravité spécifique- ou densité apparente - c'est celle qui est calculée en tenant compte des vides d'un corps constitué d'une substance poreuse ou friable.

Alors, comment trouvez-vous la densité?

Formule de densité

La formule pour aider à trouver la densité d'un corps est la suivante :

• p = m / V, où p est la densité de la substance, m est la masse du corps, V est le volume du corps dans l'espace.

Si nous calculons la densité d'un gaz particulier, la formule ressemblera à ceci :

• p \u003d M / V m p est la densité du gaz, M est la masse molaire du gaz, V m est le volume molaire qui, dans des conditions normales, est de 22,4 l / mol.

Exemple : la masse d'une substance est de 15 kg, elle occupe 5 litres. Quelle est la densité de la matière ?

Solution : Remplacez les valeurs dans la formule

• p = 15 / 5 = 3 (kg/l)

Réponse : la densité de la substance est de 3 kg/l

Unités de densité

En plus de savoir trouver la masse volumique d'un corps et d'une substance, il faut aussi connaître les unités de mesure de la masse volumique.

• Pour solides- kg/m3, g/cm3
• Pour les liquides - 1 g/l ou 10 3 kg/m 3
• Pour les gaz - 1 g / l ou 10 3 kg / m 3

Vous pouvez en savoir plus sur les unités de densité dans notre article.

Comment trouver la densité à la maison

Pour trouver la densité d'un corps ou d'une substance à la maison, vous aurez besoin de:

1. Balance;
2. centimètre si le corps est solide;
3. Navire, si vous voulez mesurer la densité d'un liquide.

Pour trouver la densité d'un corps à la maison, vous devez mesurer son volume avec un centimètre ou un vaisseau, puis mettre le corps sur la balance. Si vous mesurez la densité d'un liquide, n'oubliez pas de soustraire la masse du récipient dans lequel vous avez versé le liquide avant de calculer. Il est beaucoup plus difficile de calculer la densité des gaz à la maison, nous vous recommandons d'utiliser des tableaux prêts à l'emploi dans lesquels les densités de divers gaz sont déjà indiquées.

ρ = m (gaz) / V (gaz)

D par Y (X) \u003d M (X) / M (Y)

Voilà pourquoi:
D par avion. = M (gaz X) / 29

Viscosité dynamique et cinématique du gaz.

La viscosité des gaz (phénomène de frottement interne) est l'apparition de forces de frottement entre des couches de gaz se déplaçant les unes par rapport aux autres en parallèle et à des vitesses différentes.
L'interaction de deux couches de gaz est considérée comme un processus au cours duquel la quantité de mouvement est transférée d'une couche à l'autre.
La force de frottement par unité de surface entre deux couches de gaz, égale à la quantité de mouvement transférée par seconde d'une couche à l'autre à travers une unité de surface, est déterminée par loi de Newton:

Gradient de vitesse dans la direction perpendiculaire à la direction de mouvement des couches de gaz.
Le signe moins indique que la quantité de mouvement est transportée dans le sens de la vitesse décroissante.
- viscosité dynamique.
, où
est la densité du gaz,
- vitesse moyenne arithmétique des molécules,
- longueur moyenne libre parcours des molécules.

Coefficient cinématique de viscosité.

Paramètres gaz critiques : Тcr, Рcr.

La température critique est la température au-dessus de laquelle, quelle que soit la pression, le gaz ne peut pas passer à l'état liquide. La pression nécessaire pour liquéfier un gaz à une température critique est appelée pression critique. Paramètres de gaz donnés. Les paramètres donnés sont des grandeurs sans dimension qui montrent combien de fois les paramètres réels de l'état du gaz (pression, température, densité, volume spécifique) sont supérieurs ou inférieurs aux paramètres critiques :

Production en fond de trou et stockage souterrain de gaz.

Densité de gaz : absolue et relative.

La densité d'un gaz est l'une de ses caractéristiques les plus importantes. En parlant de densité d'un gaz, on entend généralement sa densité dans des conditions normales (c'est-à-dire à température et pression). De plus, on utilise souvent la densité relative d'un gaz, c'est-à-dire le rapport de la densité d'un gaz donné à la densité de l'air dans les mêmes conditions. Il est facile de voir que la densité relative d'un gaz ne dépend pas des conditions dans lesquelles il se trouve, car, selon les lois de l'état gazeux, les volumes de tous les gaz changent avec les changements de pression et de température dans le même façon.

La densité absolue d'un gaz est la masse de 1 litre de gaz dans des conditions normales. Habituellement pour les gaz, il est mesuré en g / l.

ρ = m (gaz) / V (gaz)

Si nous prenons 1 mole de gaz, alors :

et la masse molaire d'un gaz peut être trouvée en multipliant la densité par le volume molaire.

La densité relative D est une valeur qui montre combien de fois le gaz X est plus lourd que le gaz Y. Elle est calculée comme le rapport des masses molaires des gaz X et Y :

D par Y (X) \u003d M (X) / M (Y)

Souvent, les densités relatives des gaz pour l'hydrogène et pour l'air sont utilisées pour les calculs.

Densité relative de gaz X pour l'hydrogène :

D par H2 = M (gaz X) / M (H2) = M (gaz X) / 2

L'air est un mélange de gaz, donc seule la masse molaire moyenne peut être calculée pour lui.

Sa valeur est prise égale à 29 g/mol (sur la base de la composition moyenne approximative).
Voilà pourquoi:
D par avion. = M (gaz X) / 29

La densité de gaz B (pw, g / l) est déterminée en pesant (mv) une petite fiole en verre d'un volume connu avec du gaz (Fig. 274, a) ou un pycnomètre à gaz (voir Fig. 77), en utilisant la formule

où V est le volume du cône (5 - 20 ml) ou pycnomètre.

Le cône est pesé deux fois : d'abord vidé puis rempli avec le gaz étudié. Par la différence des valeurs des 2 masses obtenues, on découvre la masse du gaz mv, g. Lors du remplissage du cône de gaz, sa pression est mesurée et, une fois pesée, la température environnement, qui est prise comme la température du gaz dans le cône. Les valeurs trouvées de p et T du gaz permettent de calculer la densité du gaz dans des conditions normales (0 °C ; environ 0,1 MPa).

Pour réduire la correction de la perte de masse d'un cône avec du gaz dans l'air lorsqu'il est pesé comme un récipient, un cône scellé d'exactement le même volume est placé sur l'autre bras du fléau.

Riz. 274. Appareils pour déterminer la masse volumique d'un gaz : effuiomètres à cône (a) et à liquide (b) et à mercure (c)

La surface de ce cône est traitée (nettoyée) à chaque fois exactement de la même manière que celle pesée avec du gaz.

Pendant le processus d'évacuation, le cône est légèrement chauffé, le laissant connecté au système d'aspiration pendant plusieurs heures, car l'air et l'humidité restants sont difficiles à éliminer. Un cône sous vide peut changer de volume en raison de la compression des parois par la pression atmosphérique. L'erreur dans la détermination de la densité des gaz légers à partir d'une telle compression peut atteindre 1%. Dans certains cas, on détermine également la densité relative dv pour un gaz, c'est-à-dire le rapport de la densité d'un gaz donné p sur la densité d'un autre gaz, choisi comme étalon p0, pris à la même température et pression :

où Mv et Mo sont respectivement les masses molaires du gaz étudié B et de l'étalon, par exemple l'air ou l'hydrogène, g/mol.

Pour l'hydrogène M0 = 2,016 g/mol, donc

A partir de ce rapport, vous pouvez déterminer la masse molaire du gaz, si nous le prenons comme idéal.

Une méthode rapide pour déterminer la densité d'un gaz consiste à mesurer la durée de son écoulement à partir d'un petit orifice sous pression, qui est proportionnelle à la vitesse d'écoulement.

où τv et τo ~ le temps de sortie du gaz B et de l'air, respectivement.

La mesure de la densité de gaz par cette méthode est effectuée avec la bande de l'effusiomètre (Fig. 274.6) - un cylindre large b d'environ 400 mm de haut, à l'intérieur duquel se trouve un récipient 5 avec une base 7 équipée de trous pour l'entrée et sortie du liquide. La cuve 5 comporte deux repères M1 et M2 pour la lecture du volume de gaz dont on observe le temps. La vanne 3 sert au gaz d'admission et la vanne 2 - à la libération par le capillaire 1. Le thermomètre 4 contrôle la température du gaz.

La détermination de la densité du gaz par la vitesse de son expiration est effectuée comme suit. Le cylindre b est rempli de liquide, dans lequel le gaz est presque insoluble, de sorte que le vase 5 est également rempli au-dessus de la marque M2. Ensuite, à travers le robinet 3, le liquide est expulsé du récipient 5 par le gaz étudié en dessous de la marque M1, et tout le liquide doit rester dans la bouteille. Après cela, après avoir fermé la vanne 3, la vanne 2 est ouverte et l'excès de gaz peut s'échapper par le capillaire 1. Dès que le liquide atteint la marque M1, le chronomètre est activé. Le liquide, déplaçant le gaz, monte progressivement jusqu'à la marque M2. Au moment où le ménisque du liquide touche le repère M2, le chronomètre s'éteint. L'expérience est répétée 2-3 fois. Des opérations similaires sont effectuées avec de l'air, en lavant soigneusement le récipient 5 avec lui des restes du gaz d'essai. Différentes observations de la durée de l'écoulement de gaz ne doivent pas différer de plus de 0,2 à 0,3 s.

S'il est impossible de sélectionner un liquide pour le gaz à l'étude dans lequel il serait légèrement soluble, un compteur à effusion de mercure est utilisé (Fig. 274, c). Il se compose d'un récipient en verre 4 avec vanne à trois voies 1 et vase tampon 5 rempli de mercure. Le récipient 4 est situé dans le récipient en verre 3, qui fonctionne comme un thermostat. Le gaz est introduit par la vanne 1 dans le récipient 4, déplaçant le mercure sous la marque M1. Le gaz ou l'air d'essai est libéré à travers le capillaire 2, élevant le récipient de nivellement 5. Les dispositifs plus sensibles pour déterminer la densité des gaz sont l'hydromètre à gaz Stock (Fig. 275, a) et les balances à gaz

Stock Alfred (1876-1946) - chimiste et analyste inorganique allemand.

Dans l'hydromètre Stock, une extrémité du tube de quartz est gonflée dans une boule à paroi mince 1 d'un diamètre de 30 à 35 mm, remplie d'air, et l'autre est tirée dans un cheveu 7. Une petite tige de fer 3 est étroitement pressé à l'intérieur du tube.

Riz. 275. Aréomètre à tige (a) et schéma d'installation (b)

La pointe de la coupe à bille repose sur un support en quartz ou en agate. Le tube avec la bille est placé dans un récipient en quartz 5 avec un bouchon rond poli. A l'extérieur de la cuve se trouve un solénoïde 6 à noyau de fer. A l'aide d'un courant de différentes intensités traversant le solénoïde, la position du culbuteur est alignée avec la boule de sorte que le cheveu 7 pointe exactement vers l'indicateur de zéro 8. La position du cheveu est observée à l'aide d'un télescope ou d'un microscope .

L'aréomètre à tige est soudé au tube 2 pour éliminer toute vibration.

La boule et le tube sont en équilibre pour une densité donnée du gaz environnant. Si dans le récipient 5 un gaz est remplacé par un autre à pression constante, alors l'équilibre sera perturbé en raison d'un changement de la densité du gaz. Pour le restaurer, il faut soit tirer la tige 3 vers le bas avec un électroaimant 6 lorsque la densité du gaz diminue, soit la laisser remonter vers le haut lorsque la densité augmente. La force du courant traversant le solénoïde, lorsque l'équilibre est atteint, est directement proportionnelle au changement de densité.

L'instrument est étalonné pour des gaz de densité connue. La précision de l'hydromètre Rod est de 0,01 à 0,1%, la sensibilité est d'environ DO "7 g, la plage de mesure est de 0 à 4 g / l.

Installation avec un hydromètre à tige. L'aréomètre à tige / (Fig-275.6) est fixé au système de vide de manière à ce qu'il s'accroche au tube 2 comme à un ressort. Le coude 3 du tube 2 est immergé dans un vase Dewar 4 avec un mélange de refroidissement qui permet de maintenir une température non supérieure à -80 o C pour la condensation de la vapeur de mercure, si une pompe à mercure à diffusion est utilisée pour créer un vide dans l'hydromètre. La vanne 5 relie l'aréomètre à un ballon contenant le gaz à étudier. Le piège protège la pompe à diffusion de l'exposition au gaz d'essai, et le montage 7 sert à ajuster finement la pression. L'ensemble du système est relié à une pompe à diffusion par l'intermédiaire d'un tube.

Le volume de gaz est mesuré à l'aide de bérets à gaz calibrés (voir Fig. 84) avec une chemise à eau thermostatée. Afin d'éviter les corrections des phénomènes capillaires, les burettes de gaz 3 et de compensation 5 sont choisies de même diamètre et placées côte à côte dans une chemise thermostatée 4 (fig. 276). Le mercure, la glycérine et d'autres liquides qui dissolvent mal le gaz à l'étude sont utilisés comme liquides barrières.

Utilisez cet appareil comme suit. Remplir d'abord les burettes de liquide jusqu'à un niveau supérieur au robinet 2, en levant le récipient b. Ensuite, la burette à gaz est connectée à une source de gaz et elle est introduite, abaissant le récipient b, après quoi la vanne 2 est fermée. Pour égaliser la pression du gaz dans la burette 3 avec la pression atmosphérique, le vase b est rapproché de la burette et réglé à une hauteur telle que les ménisques de mercure des burettes de compensation 5 et de gaz 3 soient au même niveau. La burette de compensation étant en communication avec l'atmosphère (son extrémité supérieure est ouverte), avec cette position du ménisque, la pression du gaz dans la burette à gaz sera égale à la pression atmosphérique.

Dans le même temps, la pression atmosphérique est mesurée à l'aide d'un baromètre et la température de l'eau dans la chemise 4 à l'aide d'un thermomètre 7.

Le volume de gaz trouvé est ramené aux conditions normales (0 ° C; 0,1 MPa) en utilisant l'équation pour un gaz parfait:

V0 et V sont le volume (l) de gaz ramené aux conditions normales et le volume de gaz mesuré à la température t (°C), respectivement ; p - pression atmosphérique au moment de la mesure du volume de gaz, torr.

Si le gaz contient de la vapeur d'eau ou était avant de mesurer le volume dans un récipient au-dessus de l'eau ou d'une solution aqueuse, alors son volume est ramené aux conditions normales, en tenant compte de la pression de vapeur d'eau p1 à la température de l'expérience (voir tableau 37) :

Les équations s'appliquent si la pression atmosphérique lors de la mesure du volume de gaz était relativement proche de 760 Torr. Pression vrai gaz toujours moins qu'idéal, en raison de l'interaction des molécules. Par conséquent, dans la valeur trouvée du volume de gaz, une correction de l'imperfection du gaz, tirée d'ouvrages de référence spéciaux, est introduite.

Ministère de l'éducation et des sciences de la Fédération de Russie

budget de l'Etat fédéral établissement d'enseignement enseignement professionnel supérieur

"Russe Université d'État pétrole et gaz eux. IM Gubkin"

UNE. Timashev, T.A. Berkunova, E.A. Mammadov

DÉTERMINATION DE LA DENSITÉ DU GAZ

Lignes directrices pour la mise en œuvre des travaux de laboratoire dans les disciplines "Technologie d'exploitation des puits de gaz" et "Développement et exploitation des champs de gaz et de condensats de gaz" pour les étudiants des spécialités :

WG, RN, RB, MB, MO, GR, GI, GP, GF

Sous la direction du professeur A.I. Ermolaeva

Moscou 2012

Détermination de la densité de gaz.

Lignes directrices pour le travail de laboratoire / A.N. Timashev,

TA Berkunova, E.A. Mammadov - M. : Université d'État russe du pétrole et du gaz nommée d'après I.M. Gubkina, 2012.

Les méthodes de détermination en laboratoire de la densité du gaz sont décrites. Il est basé sur l'actuel GOST 17310 - 2002.

Des instructions méthodiques sont destinées aux étudiants des universités pétrolières et gazières de spécialités : RG, RN, RB, MB, MO, GR, GI, GP, GF.

La publication a été préparée au Département du développement et de l'exploitation du gaz et du gaz

dépôts de zocondensat.

Imprimé par décision de la commission pédagogique et méthodologique de la faculté

champs de pétrole et de gaz de Botki.

	Introduction……………………………………………………………….
	Définitions basiques……………………………………………….
	Densité du gaz naturel à la pression atmosphérique…………..
	Densité relative du gaz……………………………………….
	Densité du gaz naturel aux pressions et températures……….
	Méthodes de laboratoire pour déterminer la densité du gaz naturel….
	Méthode pycnométrique………………………………………………………
	Formules de calcul…………………………………………………………..
	Procédure de détermination de la densité……………………………………
	Calcul de la densité de gaz……………………………………………………
	Détermination de la densité de gaz par la méthode de l'écoulement…………………..
	La dérivation des relations pour déterminer la densité de l'ha-
	derrière………………………………………………………………………..
2.2.2. Ordre des travaux………………………………………….
2.2.3. Traitement des résultats de mesure…………………………………………..
	Question test…………………………………………………..
	Littérature…………………………………………………………….
	Annexe A……………………………………………………………
	Appendice B………………………………………………………….
	Appendice B…………………………………………………………

introduction

Les propriétés physiques des gaz naturels et des condensats d'hydrocarbures sont utilisées

sont utilisés à la fois au stade de la conception, du développement et du développement du domaine

densités des gaz naturels, et dans l'analyse et le contrôle du développement des champs,

fonctionnement du système de collecte et de préparation des produits des puits de gaz et de condensat de gaz. L'une des principales propriétés physiques à étudier est la densité de gaz des dépôts.

Étant donné que la composition du gaz des gisements de gaz naturel est complexe,

constitué d'hydrocarbures (alcanes, cycloalcanes et arènes) et de non-hydrocarbures

composants (azote, hélium et autres gaz de terres rares, ainsi que composants acides

nites H2 S et CO2), il est nécessaire de déterminer la masse volumique en laboratoire

ses gaz.

Dans ce des lignes directrices pris en compte les méthodes de calcul pour déterminer

détermination de la densité de gaz selon une composition connue, ainsi que deux méthodes de laboratoire pour déterminer la densité de gaz: pycnométrique et la méthode d'écoulement à travers un capillaire

1. Définitions de base

1.1. Densité du gaz naturel à pression atmosphérique

La masse volumique d'un gaz est égale à la masse M contenue dans une unité de volume v de la substance

Virginie. Distinguer la densité de gaz à la normale n P 0,1013 MPa, T 273K et

	standard avec R 0.1013MPa, T 293K									dans des conditions, ainsi qu'à n'importe quelle pression
	leniya Р et la température Т Р,Т.									poids moléculaire connu
	la densité dans des conditions normales est
	dans des conditions standards

Où M est le poids moléculaire du gaz, kg/kmol ; 22,41 et 24,04, m3 / kmol - le volume molaire de gaz, respectivement, à la normale (0,1013 MPa, 273 K) et à la norme

(0,1013 MPa, 293 K).

Pour les gaz naturels constitués de composants hydrocarbonés et non hydrocarbonés (acides et inertes), le poids moléculaire apparent M à

est déterminé par la formule

				êã/ êì î ëü,

où M i est le poids moléculaire du i-ème composant, kg/kmol, n i est le pourcentage molaire du i-ème composant dans le mélange;

k est le nombre de composants dans le mélange (gaz naturel).

La densité du gaz naturel cm est égale à

							à 0,1 MPa et 293 K
							à 0,1 MPa et 293 K

i est la densité du i-ème composant à 0,1 MPa et 293 K.

Les données sur les composants individuels sont présentées dans le tableau 1.

Conversion de densité à conditions diverses température et pression

0,1013 MPa (101,325 kPa) à l'annexe B.

1.2. Densité relative du gaz

Dans la pratique des calculs d'ingénierie, le concept de

masse volumique égale au rapport de la masse volumique du gaz à la masse volumique de l'air à les mêmes valeurs pression et température. Normalement, les conditions normales ou standard sont prises comme référence, tandis que la densité de l'air est

responsable s'élève à 0 1,293 kg / m 3 et 20 1,205 kg / m 3. Ensuite le relatif

La densité du gaz naturel est égale à

1.3. Densité du gaz naturel aux pressions et températures

Densité de gaz pour les conditions dans le réservoir, le puits de forage, le gaz

fils et dispositifs à des pressions et températures appropriées déterminent

est calculé selon la formule suivante

où P et T sont la pression et la température à l'endroit où la densité du gaz est calculée ; 293 K et 0,1013 MPa - conditions standard lorsqu'elles sont trouvées cm ;

z ,z 0 sont les coefficients de surcompressibilité du gaz, respectivement, à Р et Т et

dans des conditions standard (valeur z 0 = 1).

La méthode la plus simple pour déterminer le facteur de surcompressibilité z est la méthode graphique. La dépendance de z sur les paramètres donnés est

placé dans la Fig. une.

Pour un gaz à un composant (gaz pur), les paramètres donnés sont déterminés

divisé par des formules

	et T c sont les paramètres critiques du gaz.
Pour les gaz multicomposants (naturels), pré-calculer
pressions et températures pseudocritiques selon les dépendances
	T nskn iT ci /100,
	et T c sont les paramètres critiques du i -ième composant du gaz.
Étant donné que la composition du gaz naturel est déterminée au butane C4 H10											ou hexane C6 H14

inclus, et tous les autres composants sont combinés en un reste (pseudo-composant

composant) C5+ ou C7+, dans ce cas, les paramètres critiques sont déterminés par la formule

A 100 M avec 5 240 et 700d avec 5 950,

М с 5 est le poids moléculaire de С5+ (С7+) kg/kmol;

d c 5 est la masse volumique de la pseudo-composante С5+ (С7+), kg/m3.

Relation entre M s		est trouvé par la formule de Craig

Tableau 1

Indicateurs des composants du gaz naturel

Indicateurs

Composants

Masse moléculaire,

M kg/kmol

Densité, kg/m3 0,1

Densité, kg/m3 0,1

Parcelle relative-

volume critique,

dm3 /kmol

pression critique,

Tempérament critique-

Compression critique

pont, zcr

Facteur acentrique

Figure 1 - Dépendance du facteur de surcompressibilité z sur les paramètres donnés Ppr et Tpr 2. Méthodes de laboratoire pour déterminer la densité du gaz naturel 2.1. Méthode pycnométrique La méthode pycnométrique est établie par la norme GOST 17310-2002, conformément à qui détermine la densité (densité relative) des gaz et des mélanges de gaz. L'essence de la méthode consiste à peser un pycnomètre en verre d'un volume de 100 à 200 cm3 en série avec de l'air séché et séché gaz suivant à la même température et à la même pression. La densité de l'air sec est une valeur de référence. Connaissant le volume interne du pycnomètre, il est possible de déterminer la densité du gaz naturel de composition inconnue (gaz d'essai). Pour ce faire, le volume interne du pycnomètre ("indice d'eau") est préalablement déterminé en pesant alternativement le pycnomètre avec de l'air séché et de l'eau distillée dont les densités sont connues. Puis pesez- un pycnomètre rempli du gaz étudié est cousu. La différence entre les masses du pycnomètre à gaz d'essai et du pycnomètre à air, divisée par la valeur du volume du pycnomètre (« indice d'eau ») est ajoutée à la valeur de la masse volumique de l'air sec, qui est la masse volumique finale du gaz étudié. La dérivation des formules de calcul est présentée ci-dessous. 2.1.1. Formules de calcul La masse volumique du gaz naturel est déterminée par la méthode pycnométrique basée sur les relations suivantes : d est la masse volumique du gaz dans les conditions de mesure, g/dm3 kg ; vz – masse volumique de l'air dans les conditions de mesure, g/dm3 kg ; Mg est la masse de gaz dans un pycnomètre, g ; Mvz est la masse d'air dans un pycnomètre, g ;