DEFINIZIONE

aria atmosferica è una miscela di molti gas. L'aria ha una composizione complessa. I suoi componenti principali possono essere suddivisi in tre gruppi: costante, variabile e casuale. I primi comprendono l'ossigeno (il contenuto di ossigeno nell'aria è di circa il 21% in volume), l'azoto (circa l'86%) ei cosiddetti gas inerti (circa l'1%).

Contenuto parti costitutive praticamente indipendente da dove il globoè stato prelevato un campione di aria secca. Il secondo gruppo comprende anidride carbonica (0,02 - 0,04%) e vapore acqueo (fino al 3%). Il contenuto di costituenti casuali dipende dalle condizioni locali: in prossimità di impianti metallurgici, quantità apprezzabili vengono spesso miscelate con aria gas acido, nei luoghi in cui si verifica il decadimento dei residui organici - ammoniaca, ecc. Oltre ai vari gas, l'aria contiene sempre più o meno polvere.

La densità dell'aria è un valore uguale alla massa di gas nell'atmosfera terrestre divisa per un'unità di volume. Dipende da pressione, temperatura e umidità. Esiste un valore di densità dell'aria standard - 1.225 kg / m 3, corrispondente alla densità dell'aria secca a una temperatura di 15 o C e una pressione di 101330 Pa.

Conoscendo per esperienza la massa di un litro d'aria in condizioni normali (1.293 g), si può calcolare il peso molecolare che l'aria avrebbe se fosse un singolo gas. Poiché un grammomolecola di qualsiasi gas occupa in condizioni normali un volume di 22,4 litri, il peso molecolare medio dell'aria è

22,4 × 1,293 = 29.

Questo numero - 29 - va ricordato: conoscendolo, è facile calcolare la densità di qualsiasi gas rispetto all'aria.

Densità dell'aria liquida

Quando è abbastanza fredda, l'aria entra stato liquido. L'aria liquida può essere immagazzinata per un periodo piuttosto lungo in recipienti con doppia parete, dallo spazio tra il quale viene pompata l'aria per ridurre il trasferimento di calore. Vasi simili sono usati, ad esempio, nei thermos.

Evaporando liberamente in condizioni normali, l'aria liquida ha una temperatura di circa (-190 o C). La sua composizione è instabile, poiché l'azoto evapora più facilmente dell'ossigeno. Quando l'azoto viene rimosso, il colore dell'aria liquida cambia da bluastro a blu pallido (il colore dell'ossigeno liquido).

Nell'aria liquida, alcol etilico, etere dietilico e molti gas si trasformano facilmente in uno stato solido. Se, ad esempio, l'anidride carbonica viene fatta passare attraverso l'aria liquida, si trasforma in fiocchi bianchi, simili a aspetto alla neve. Il mercurio immerso nell'aria liquida diventa solido e malleabile.

Molte sostanze raffreddate dall'aria liquida cambiano drasticamente le loro proprietà. Così, fenditura e stagno diventano così fragili che si trasformano facilmente in polvere, una campana di piombo emette un chiaro squillo e una palla di gomma congelata si frantuma se lasciata cadere sul pavimento.

Esempi di problem solving

ESEMPIO 1

ESEMPIO 2

Esercizio	Determina quante volte è più pesante dell'idrogeno solforato dell'aria H 2 S.
Decisione	Il rapporto tra la massa di un dato gas e la massa di un altro gas preso nello stesso volume, alla stessa temperatura e alla stessa pressione, è chiamato densità relativa del primo gas sul secondo. Questo valore mostra quante volte il primo gas è più pesante o più leggero del secondo gas. Il peso molecolare relativo dell'aria è preso pari a 29 (tenendo conto del contenuto di azoto, ossigeno e altri gas nell'aria). Va notato che il concetto di "peso molecolare relativo dell'aria" viene utilizzato in modo condizionale, poiché l'aria è una miscela di gas. D aria (H 2 S) = M r (H 2 S) / M r (aria); D aria (H 2 S) = 34/29 = 1,17. M r (H 2 S) = 2 × A r (H) + A r (S) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34.
Risposta	Il solfuro di idrogeno H 2 S è 1,17 volte più pesante dell'aria.

Il gas naturale è una miscela di gas idrocarburici, che si verificano nel sottosuolo sotto forma di depositi e depositi separati, nonché in forma disciolta in depositi di petrolio o sotto forma di cosiddetti "tappi di gas". Fisico di base e Proprietà chimiche gas naturale Questo:

La densità dei gas è la massa di una sostanza per unità di volume - g / cm 3. Per scopi pratici, viene utilizzata la densità relativa del gas rispetto all'aria, ad es. rapporto tra densità del gas e densità dell'aria. In altre parole, è un indicatore di quanto un gas è più leggero o più pesante dell'aria:

dove ρ in condizioni standard è 1.293 kg / m 3;

La densità relativa del metano è 0,554, l'etano è 1,05 e il propano è 1,55. Ecco perché il gas domestico (propano) in caso di perdita si accumula nel seminterrato delle case, formando lì una miscela esplosiva.

Calore di combustione

Calore di combustione o valore calorico- la quantità di calore che si sprigiona durante la combustione completa di 1 m 3 di gas. In media, è 35160 kJ / m 3 (kilojoule per 1 m 3).

Solubilità gassosa

Solubilità in olio

La solubilità del gas nell'olio dipende dalla pressione, dalla temperatura e dalla composizione dell'olio e del gas. All'aumentare della pressione, aumenta anche la solubilità del gas. All'aumentare della temperatura, la solubilità del gas diminuisce. I gas a basso peso molecolare sono più difficili da sciogliere negli oli rispetto a quelli più grassi.

Con un aumento della densità dell'olio, ad es. all'aumentare del contenuto di composti macromolecolari in esso contenuti, la solubilità del gas in esso contenuto diminuisce.

Un indicatore della solubilità del gas nell'olio è il fattore gas - G, che mostra la quantità di gas in 1 m 3 (o 1 tonnellata) di olio degassato. Si misura in m 3 / m 3 o m 3 / t.

Secondo questo indicatore, i depositi sono suddivisi in:

1) olio - G<650 м 3 /м 3 ;

2) olio con tappo del gas - G-650 - 900 m 3 / m 3;

3) condensa gassosa - G>900 m 3 /m 3.

Solubilità dell'acqua nel gas compresso

L'acqua si dissolve in gas compresso ad alta pressione. Questa pressione consente di spostare l'acqua nel sottosuolo non solo nella fase liquida, ma anche in quella gassosa, il che ne garantisce una maggiore mobilità e permeabilità attraverso le rocce. All'aumentare della mineralizzazione dell'acqua, la sua solubilità nel gas diminuisce.

Solubilità degli idrocarburi liquidi nei gas compressi

Gli idrocarburi liquidi si dissolvono bene nei gas compressi, creando miscele di condensati di gas. Ciò crea la possibilità di trasferimento (migrazione) di idrocarburi liquidi in fase gassosa, fornendo un processo più facile e veloce del suo movimento attraverso l'ammasso roccioso.

All'aumentare della pressione e della temperatura, la solubilità degli idrocarburi liquidi nel gas aumenta.

Comprimibilità

La comprimibilità del gas di formazione è una proprietà molto importante dei gas naturali. Il volume del gas in condizioni di giacimento è 2 ordini di grandezza (cioè circa 100 volte) inferiore al suo volume in condizioni standard sulla superficie terrestre. Questo perché il gas ha un alto grado di comprimibilità a alte pressioni e temperature.

Il grado di comprimibilità è rappresentato in termini di rapporto tra il volume del gas di giacimento, che è il rapporto tra il volume di gas in condizioni di giacimento e il volume della stessa quantità di gas in condizioni atmosferiche.

La formazione di condensa è strettamente correlata ai fenomeni di comprimibilità dei gas e alla solubilità degli idrocarburi liquidi in essi contenuti. In condizioni di giacimento, all'aumentare della pressione, i componenti liquidi passano allo stato gassoso, formando "olio disciolto dal gas" o condensato di gas. Quando la pressione diminuisce, il processo va nella direzione opposta, cioè condensazione parziale di un gas (o vapore) allo stato liquido. Pertanto, durante la produzione di gas, anche la condensa viene estratta in superficie.

Fattore di condensa

Il fattore di condensazione - CF - è la quantità di condensa grezza in cm 3 per 1 m3 di gas separato.

Distinguere tra condensa grezza e stabile. Il condensato grezzo è una fase liquida in cui i componenti gassosi sono disciolti.

Il condensato stabile si ottiene dal grezzo mediante il suo degasaggio. Consiste solo di idrocarburi liquidi - pentano e superiori.

In condizioni standard, i condensati di gas sono liquidi incolori con una densità di 0,625 - 0,825 g / cm 3 con un punto di ebollizione iniziale da 24 0 C a 92 0 C. La maggior parte delle frazioni ha un punto di ebollizione fino a 250 0 C.

Un gas è un confronto della massa molecolare o molare relativa di un gas con quella di un altro gas. Di norma, è definito in relazione al gas leggero- idrogeno. Anche i gas sono spesso paragonati all'aria.

Per mostrare quale gas è selezionato per il confronto, viene aggiunto un indice prima del simbolo della densità relativa del test e il nome stesso viene scritto tra parentesi. Ad esempio, DH2(SO2). Ciò significa che la densità è stata calcolata dall'idrogeno. Questo è letto come "la densità dell'ossido di zolfo da parte dell'idrogeno".

Per calcolare la densità del gas dall'idrogeno, è necessario determinare le masse molari del gas e dell'idrogeno in studio utilizzando la tavola periodica. Se si tratta di cloro e idrogeno, gli indicatori saranno così: M (Cl2) \u003d 71 g / mol e M (H2) \u003d 2 g / mol. Se la densità dell'idrogeno è divisa per la densità del cloro (71:2), il risultato è 35,5. Cioè, il cloro è 35,5 volte più pesante dell'idrogeno.

La densità relativa di un gas non dipende dalle condizioni esterne. Ciò è spiegato dalle leggi universali dello stato dei gas, che si riducono al fatto che un cambiamento di temperatura e pressione non porta a un cambiamento nel loro volume. Con qualsiasi modifica di questi indicatori, le misurazioni vengono eseguite esattamente allo stesso modo.

Per determinare empiricamente la densità di un gas, è necessario un pallone dove può essere posizionato. Il pallone con il gas deve essere pesato due volte: la prima volta - dopo aver pompato tutta l'aria da esso; il secondo - riempiendolo con il gas indagato. È inoltre necessario misurare in anticipo il volume del pallone.

Per prima cosa devi calcolare la differenza di massa e dividerla per il valore del volume del pallone. Il risultato è la densità del gas nelle condizioni date. Usando l'equazione di stato, puoi calcolare l'indicatore desiderato per normale o condizioni ideali.

Puoi scoprire la densità di alcuni gas dalla tabella riassuntiva, che contiene informazioni già pronte. Se il gas è elencato nella tabella, queste informazioni possono essere prese senza calcoli aggiuntivi e l'uso di formule. Ad esempio, la densità del vapore acqueo può essere trovata dalla tabella delle proprietà dell'acqua (Libro di riferimento di Rivkin SL e altri), dalla sua controparte elettronica o dall'utilizzo di programmi come WaterSteamPro e altri.

Tuttavia, per liquidi diversi, l'equilibrio con il vapore si verifica a densità diverse di quest'ultimo. Ciò è dovuto alla differenza nelle forze di interazione intermolecolare. Più è alto, più velocemente arriverà l'equilibrio (ad esempio, il mercurio). Nei liquidi volatili (ad esempio, etere), l'equilibrio può verificarsi solo a una densità di vapore significativa.

La densità di vari gas naturali varia da 0,72 a 2,00 kg/m3 e oltre, relativa - da 0,6 a 1,5 e oltre. La densità più alta è nei gas con il più alto contenuto di idrocarburi pesanti H2S, CO2 e N2, la più bassa è nei gas metano secchi.

Le proprietà sono determinate dalla sua composizione, temperatura, pressione e densità. L'ultimo indicatore è determinato dal laboratorio. Dipende da tutto quanto sopra. Puoi determinarne la densità metodi diversi. Il più accurato è pesare su bilance accurate in un contenitore di vetro a pareti sottili.

Più dello stesso indicatore di gas naturali. In pratica, questo rapporto è preso come 0,6:1. L'elettricità statica diminuisce più velocemente del gas. A pressioni fino a 100 MPa, la densità del gas naturale può superare 0,35 g/cm3.

È stato stabilito che l'aumento può essere accompagnato da un aumento della temperatura di formazione degli idrati. Il gas naturale a bassa densità forma idrati a una temperatura più elevata rispetto ai gas a densità più elevata.

I densimetri stanno appena iniziando a essere utilizzati e ci sono ancora molte domande relative alle caratteristiche del loro funzionamento e verifica.

Istruzione

Per far fronte al compito, è necessario utilizzare le formule sulla densità relativa:

Innanzitutto, trova il peso molecolare relativo dell'ammoniaca, che può essere calcolato dalla tabella D.I. Mendeleev.

Ar (N) = 14, Ar (H) = 3 x 1 = 3, quindi
Sig(NH3) = 14 + 3 = 17

Sostituisci i dati ottenuti nella formula per determinare la densità relativa dell'aria:
D (aria) = Mr (ammoniaca) / Mr (aria);
D (aria) = Mr (ammoniaca) / 29;
D (aria) = 17/ 29 = 0,59.

Esempio n. 2. Calcolare la densità relativa dell'ammoniaca rispetto all'idrogeno.

Sostituisci i dati nella formula per determinare la densità relativa dell'idrogeno:
D (idrogeno) = Mr (ammoniaca) / Mr (idrogeno);
D (idrogeno) = Mr (ammoniaca) / 2;
D (idrogeno) = 17/2 = 8,5.

L'idrogeno (dal latino "Hydrogenium" - "generare acqua") è il primo elemento della tavola periodica. È ampiamente distribuito, esiste sotto forma di tre isotopi: prozio, deuterio e trizio. L'idrogeno è un gas incolore leggero (14,5 volte più leggero dell'aria). È altamente esplosivo se miscelato con aria e ossigeno. Usato in chimica Industria alimentare, così come carburante per missili. Sono in corso ricerche sulla possibilità di utilizzo idrogeno come carburante per motori automobilistici. Densità idrogeno(così come qualsiasi altro gas) può essere definito diversi modi.

Istruzione

Innanzitutto, in base alla definizione universale di densità: la quantità di sostanza per unità di volume. Nel caso in cui si trovi in ​​un recipiente sigillato, la densità del gas è determinata in modo elementare, secondo la formula (M1 - M2) / V, dove M1 è la massa totale del recipiente con il gas, M2 è la massa del vaso vuoto e V è il volume interno del vaso.

Se vuoi determinare la densità idrogeno, avendo dati iniziali come , qui viene in soccorso l'equazione di stato universale di un gas ideale, o l'equazione di Mendeleev-Clapeyron: PV = (mRT)/M.
P - pressione del gas
V è il suo volume
R è la costante universale del gas
T è la temperatura del gas in Kelvin
M è la massa molare del gas
m è la massa effettiva del gas.

Un gas ideale è considerato un tale gas matematico in cui l'energia potenziale delle molecole rispetto alla loro energia cinetica può essere trascurata. Nel modello di un gas ideale, le forze di attrazione o repulsione non agiscono tra le molecole e le collisioni di particelle con altre particelle o pareti dei vasi sono assolutamente elastiche.

Naturalmente, né l'idrogeno né altri gas sono l'ideale, ma questo modello consente calcoli con un'accuratezza sufficientemente elevata a pressione prossima a quella atmosferica e temperatura ambiente. Ad esempio, dato il compito: trova la densità idrogeno ad una pressione di 6 e una temperatura di 20 gradi Celsius.

Innanzitutto, converti tutti i valori iniziali nel sistema SI (6 atmosfere \u003d 607950 Pa, 20 gradi C \u003d 293 gradi K). Quindi scrivi l'equazione di Mendeleev-Clapeyron PV = (mRT)/M. Convertilo in: P = (mRT)/MV. Poiché m / V è la densità (il rapporto tra la massa di una sostanza e il suo volume), si ottiene: densità idrogeno= PM/RT e abbiamo tutti i dati necessari per la soluzione. Conosci la pressione (607950), la temperatura (293), la costante del gas universale (8,31), massa molare idrogeno (0,002).

Sostituendo questi dati nella formula, ottieni: densità idrogeno in determinate condizioni di pressione e temperatura è 0,499 kg / metro cubo, ovvero circa 0,5.

Fonti:

• come trovare la densità dell'idrogeno

Densità- questa è una delle caratteristiche di una sostanza, uguale a massa, volume, temperatura, area. È uguale al rapporto tra massa e volume. Il compito principale è imparare a calcolare questo valore e sapere da cosa dipende.

Istruzione

Densitàè il rapporto tra la massa e il volume di una sostanza. Se vuoi determinare la densità di una sostanza e ne conosci la massa e il volume, trovare la densità non sarà difficile per te. Il modo più semplice per trovare la densità in questo caso è p = m/V. È in kg/m^3 nel sistema SI. Tuttavia, questi due valori non sono sempre indicati, quindi dovresti conoscere diversi modi in cui puoi calcolare la densità.

Densità Esso ha significati diversi a seconda del tipo di sostanza. Inoltre, la densità varia con il grado di salinità e temperatura. Al diminuire della temperatura, la densità aumenta e al diminuire del grado di salinità, diminuisce anche la densità. Ad esempio, la densità del Mar Rosso è ancora considerata elevata, mentre è già inferiore nel Mar Baltico. Avete notato tutti che se ci aggiungete dell'acqua, galleggia. Tutto ciò è dovuto al fatto che ha una densità inferiore a quella dell'acqua. Metalli e sostanze lapidee, al contrario, affondano, poiché la loro densità è maggiore. Sulla base della densità dei corpi è emerso il loro nuoto.

Grazie alla teoria dei corpi galleggianti, attraverso la quale puoi trovare la densità di un corpo, l'acqua, il volume di tutto il corpo e il volume della sua parte immersa. Questa formula è simile a: Vimmersed. parti / V corpo \u003d p corpo / p liquido Ne consegue che la densità del corpo può essere trovata come segue: p corpo \u003d V immerso. parti * p liquido / corpo V. Questa condizione è soddisfatta in base ai dati tabellari e ai volumi specificati V immersi. parti e corpo a V.

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Suggerimento 4: come calcolare il peso molecolare relativo di una sostanza

Il peso molecolare relativo è un valore adimensionale che mostra quante volte la massa di una molecola è maggiore di 1/12 della massa di un atomo di carbonio. Di conseguenza, la massa di un atomo di carbonio è di 12 unità. Determina il peso molecolare relativo composto chimico Può essere fatto sommando le masse degli atomi che compongono una molecola di materia.

Avrai bisogno

• - penna;
• - carta per appunti;
• - calcolatrice;
• - tavola periodica.

Istruzione

Trova nella tavola periodica le cellule degli elementi che compongono questa molecola. I valori delle masse atomiche relative (Ar) per ciascuna sostanza sono indicati nell'angolo in basso a sinistra della cella. Riscrivili arrotondati al numero intero più vicino: Ar(H) - 1; Ar(P) - 31; Ar(O) - 16.

Determinare il peso molecolare relativo del composto (Mr). Per fare questo, moltiplica massa atomica ogni elemento per il numero di atomi in . Quindi somma i valori risultanti. Per l'acido fosforico: Mr(n3po4) = 3*1 + 1*31 + 4*16 = 98.

Il peso molecolare relativo è numericamente uguale alla massa molare della sostanza. Alcune attività utilizzano questo collegamento. Esempio: un gas alla temperatura di 200 K e alla pressione di 0,2 MPa ha una densità di 5,3 kg/m3. Determinare il suo peso molecolare relativo.

Utilizzare l'equazione di Mendeleev-Claiperon per un gas ideale: PV = mRT/M, dove V è il volume del gas, m3; m è la massa di un dato volume di gas, kg; M è la massa molare del gas, kg/mol; R è la costante universale del gas. R=8,314472 m2kg s-2 K-1 Mol-1; T – gas, K; P - pressione assoluta, Pa. Esprimi la massa molare da questa relazione: М = mRT/(PV).

Come sapete, densità: p = m/V, kg/m3. Sostituiscilo nell'espressione: M = pRT / P. Determina la massa molare del gas: M \u003d 5,3 * 8,31 * 200 / (2 * 10 ^ 5) \u003d 0,044 kg / mol. Peso molecolare relativo del gas: Mr = 44. Si può intuire che si tratta di anidride carbonica: Mr(CO2) = 12 + 16*2 = 44.

Fonti:

• calcolare i pesi molecolari relativi

Nei laboratori chimici e durante esperimenti chimici a casa, è spesso necessario determinare la densità relativa di una sostanza. La densità relativa è il rapporto tra la densità di una particolare sostanza e la densità di un'altra in determinate condizioni, o la densità di una sostanza di riferimento, che viene presa come acqua distillata. La densità relativa è espressa come un numero astratto.

Avrai bisogno

• - tabelle e directory;
• - densimetro, picnometro o scale speciali.

Istruzione

La densità relativa delle sostanze in relazione alla densità dell'acqua distillata è determinata dalla formula: d=p/p0, dove d è la densità relativa desiderata, p è la densità della sostanza in esame, p0 è la densità della sostanza di riferimento . L'ultimo parametro è tabulare ed è determinato in modo abbastanza preciso: a 20 ° C, l'acqua ha una densità di 998,203 kg / m3 e raggiunge la sua densità massima a 4 ° C - 999,973 kg / m3. Prima dei calcoli, non dimenticare che p e p0 devono essere espressi nelle stesse unità.

Inoltre, la densità relativa di una sostanza può essere trovata nei libri di riferimento fisici e chimici. Il valore numerico della densità relativa è sempre uguale al peso specifico relativo della stessa sostanza nelle stesse condizioni. Conclusione: utilizzare tabelle relative peso specifico proprio come se fossero tavole di densità relativa.

Quando si determina la densità relativa, tenere sempre conto della temperatura delle sostanze di prova e di riferimento. Il fatto è che la densità delle sostanze diminuisce e aumenta con il raffreddamento. Se la temperatura della sostanza in esame differisce da quella di riferimento, apportare una correzione. Calcolalo come variazione media della densità relativa per 1°C. Cerca i dati necessari sui nomogrammi delle correzioni di temperatura.

Per calcolare rapidamente la densità relativa dei liquidi in pratica, utilizzare un densimetro. Utilizzare picnometri e scale speciali per misurare la materia relativa e secca. Il classico idrometro è un tubo di vetro che si espande nella parte inferiore. All'estremità inferiore del tubo c'è un serbatoio o una sostanza speciale. La parte superiore del tubo è contrassegnata da divisioni che mostrano il valore numerico della densità relativa della sostanza in esame. Molti idrometri sono inoltre dotati di termometri per misurare la temperatura della sostanza in esame.

Legge di Avogadro

Distanza delle molecole sostanza gassosa l'uno dall'altro dipende dalle condizioni esterne: pressione e temperatura. Con lo stesso condizioni esterne gli spazi tra le molecole di diversi gas sono gli stessi. La legge di Avogadro, scoperta nel 1811, afferma che volumi uguali di gas diversi nelle stesse condizioni esterne (temperatura e pressione) contengono lo stesso numero molecole. Quelli. se V1=V2, T1=T2 e P1=P2, allora N1=N2, dove V è il volume, T è la temperatura, P è la pressione, N è il numero di molecole di gas (indice "1" per un gas, "2" per un altro).

Primo corollario della legge di Avogadro, volume molare

Il primo corollario della legge di Avogadro afferma che lo stesso numero di molecole di qualsiasi gas nelle stesse condizioni occupa lo stesso volume: V1=V2 a N1=N2, T1=T2 e P1=P2. Il volume di una mole di qualsiasi gas (volume molare) è un valore costante. Ricordiamo che 1 mole contiene il numero di particelle di Avogadrian - 6,02x10^23 molecole.

Pertanto, il volume molare di un gas dipende solo dalla pressione e dalla temperatura. Normalmente i gas sono considerati a pressione normale e temperatura normale: 273 K (0 gradi Celsius) e 1 atm (760 mm Hg, 101325 Pa). In tali condizioni normali, denotate "n.o.", il volume molare di qualsiasi gas è 22,4 l / mol. Conoscendo questo valore, è possibile calcolare il volume di una data massa e di una data quantità di gas.

La seconda conseguenza della legge di Avogadro, le densità relative dei gas

Per calcolare le densità relative dei gas si applica la seconda conseguenza della legge di Avogadro. Per definizione, la densità di una sostanza è il rapporto tra la sua massa e il suo volume: ρ=m/V. Per 1 mole di una sostanza, la massa è uguale alla massa molare M e il volume è uguale al volume molare V(M). Quindi la densità del gas è ρ=M(gas)/V(M).

Siano due gas - X e Y. Le loro densità e masse molari - ρ(X), ρ(Y), M(X), M(Y), interconnessi dalle relazioni: ρ(X)=M(X) / V(M), ρ(Y)=M(Y)/V(M). La densità relativa del gas X rispetto al gas Y, indicata come Dy(X), è il rapporto delle densità di questi gas ρ(X)/ρ(Y): Dy(X)=ρ(X)/ρ(Y) =M(X)xV(M)/V(M)xM(Y)=M(X)/M(Y). I volumi molari sono ridotti e da ciò possiamo concludere che la densità relativa del gas X sul gas Y è uguale al rapporto tra le loro masse molecolari o relative (sono numericamente uguali).

Le densità dei gas sono spesso determinate in relazione all'idrogeno, il più leggero di tutti i gas, la cui massa molare è di 2 g / mol. Quelli. se il problema dice che il gas sconosciuto X ha una densità di idrogeno di, diciamo, 15 (la densità relativa è una quantità adimensionale!), allora trovare la sua massa molare non è difficile: M(X)=15xM(H2)=15x2=30 g/mol. Spesso viene indicata anche la densità relativa del gas rispetto all'aria. Qui devi sapere che il peso molecolare relativo medio dell'aria è 29 e devi già moltiplicare non per 2, ma per 29.

La densità è chiamata quantità fisica, che determina il rapporto tra la massa di un oggetto, una sostanza o un liquido rispetto al volume che occupano nello spazio. Parliamo di cos'è la densità, di come differisce la densità di un corpo e della materia e di come (usando quale formula) trovare la densità in fisica.

Tipi di densità

Va chiarito che la densità può essere suddivisa in diversi tipi.

A seconda dell'oggetto in studio:

• La densità di un corpo - per corpi omogenei - è il rapporto diretto tra la massa del corpo e il suo volume occupato nello spazio.
• La densità di una sostanza è la densità dei corpi costituiti da questa sostanza. La densità delle sostanze è costante. Esistono tabelle speciali in cui è indicata la densità sostanze diverse. Ad esempio, la densità dell'alluminio è 2,7 * 103 kg / m 3. Conoscendo la densità dell'alluminio e la massa del corpo che ne è fatto, possiamo calcolare il volume di questo corpo. Oppure, sapendo che il corpo è costituito da alluminio e conoscendo il volume di questo corpo, possiamo facilmente calcolarne la massa. Come trovare questi valori, considereremo un po' più avanti, quando deriviamo una formula per calcolare la densità.
• Se il corpo è costituito da più sostanze, per determinarne la densità, è necessario calcolare separatamente la densità delle sue parti per ciascuna sostanza. Questa densità è chiamata densità media del corpo.

A seconda della porosità della sostanza di cui è composto il corpo:

• La vera densità è la densità che viene calcolata senza tener conto dei vuoti nel corpo.
• Peso specifico- o densità apparente - è quella che si calcola tenendo conto dei vuoti di un corpo costituito da una sostanza porosa o friabile.

Allora come trovi la densità?

Formula di densità

La formula per aiutare a trovare la densità di un corpo è la seguente:

• p = m / V, dove p è la densità della sostanza, m è la massa del corpo, V è il volume del corpo nello spazio.

Se calcoliamo la densità di un particolare gas, la formula sarà simile a questa:

• p \u003d M / V m p è la densità del gas, M è la massa molare del gas, V m è il volume molare, che in condizioni normali è 22,4 l / mol.

Esempio: la massa di una sostanza è 15 kg, occupa 5 litri. Qual è la densità della materia?

Soluzione: sostituisci i valori nella formula

• p = 15 / 5 = 3 (kg/l)

Risposta: la densità della sostanza è di 3 kg/l

Unità di densità

Oltre a sapere come trovare la densità di un corpo e di una sostanza, è necessario conoscere anche le unità di misura della densità.

• Per solidi- kg / m 3, g / cm 3
• Per liquidi - 1 g / lo 10 3 kg / m 3
• Per gas - 1 g / lo 10 3 kg / m 3

Puoi leggere di più sulle unità di densità nel nostro articolo.

Come trovare la densità a casa

Per trovare la densità di un corpo o di una sostanza a casa, avrai bisogno di:

1. Bilancia;
2. centimetro se il corpo è solido;
3. Recipiente, se vuoi misurare la densità di un liquido.

Per trovare la densità di un corpo a casa, devi misurarne il volume con un centimetro o una nave, quindi mettere il corpo sulla bilancia. Se stai misurando la densità di un liquido, non dimenticare di sottrarre la massa del recipiente in cui hai versato il liquido prima di calcolare. È molto più difficile calcolare la densità dei gas a casa, ti consigliamo di utilizzare tabelle già pronte in cui sono già indicate le densità di vari gas.

ρ = m (gas) / V (gas)

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

Così:
D per via aerea. = M (gas X) / 29

Viscosità dinamica e cinematica del gas.

La viscosità dei gas (il fenomeno dell'attrito interno) è la comparsa di forze di attrito tra strati di gas che si muovono l'uno rispetto all'altro in parallelo ea velocità diverse.
L'interazione di due strati di gas è considerata come un processo durante il quale la quantità di moto viene trasferita da uno strato all'altro.
La forza di attrito per unità di area tra due strati di gas, uguale alla quantità di moto trasferita al secondo da uno strato all'altro attraverso un'unità di area, è determinata da Legge di Newton:

Gradiente di velocità nella direzione perpendicolare alla direzione di movimento degli strati di gas.
Il segno meno indica che la quantità di moto viene trasportata nella direzione della velocità decrescente.
- viscosità dinamica.
, dove
è la densità del gas,
- velocità media aritmetica delle molecole,
- lunghezza media percorso libero delle molecole.

Coefficiente cinematico di viscosità.

Parametri critici del gas: Тcr, Рcr.

La temperatura critica è la temperatura al di sopra della quale, a qualsiasi pressione, il gas non può essere trasferito allo stato liquido. La pressione richiesta per liquefare un gas a una temperatura critica è chiamata pressione critica. Dati i parametri del gas. I parametri indicati sono grandezze adimensionali che mostrano quante volte i parametri effettivi dello stato del gas (pressione, temperatura, densità, volume specifico) sono maggiori o minori di quelli critici:

Produzione downhole e stoccaggio gas sotterraneo.

Densità del gas: assoluta e relativa.

La densità di un gas è una delle sue caratteristiche più importanti. Parlando della densità di un gas, di solito si intende la sua densità in condizioni normali (cioè a temperatura e pressione). Inoltre, viene spesso utilizzata la densità relativa di un gas, con cui si intende il rapporto tra la densità di un dato gas e la densità dell'aria nelle stesse condizioni. È facile vedere che la densità relativa di un gas non dipende dalle condizioni in cui si trova, poiché, secondo le leggi dello stato gassoso, i volumi di tutti i gas cambiano al variare della pressione e della temperatura nella stessa strada.

La densità assoluta di un gas è la massa di 1 litro di gas in condizioni normali. Solitamente per i gas si misura in g/l.

ρ = m (gas) / V (gas)

Se prendiamo 1 mole di gas, allora:

e la massa molare di un gas può essere trovata moltiplicando la densità per il volume molare.

La densità relativa D è un valore che mostra quante volte il gas X è più pesante del gas Y. Viene calcolato come il rapporto tra le masse molari dei gas X e Y:

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

Spesso per i calcoli vengono utilizzate le densità relative dei gas per l'idrogeno e per l'aria.

Densità relativa del gas X per l'idrogeno:

D per H2 = M (gas X) / M (H2) = M (gas X) / 2

L'aria è una miscela di gas, quindi è possibile calcolare solo la massa molare media.

Il suo valore è preso come 29 g/mol (basato sulla composizione media approssimativa).
Così:
D per via aerea. = M (gas X) / 29

La densità del gas B (pw, g / l) è determinata pesando (mv) una fiaschetta di vetro di volume noto con gas (Fig. 274, a) o un picnometro a gas (vedi Fig. 77), usando la formula

dove V è il volume del cono (5 - 20 ml) o picnometro.

Il cono viene pesato due volte: prima evacuato e poi riempito con il gas in esame. Dalla differenza dei valori delle 2 masse ottenute si riconosce la massa del gas mv, g Quando si riempie il cono di gas si misura la sua pressione, e quando si pesa la temperatura ambiente, che è considerata la temperatura del gas nel cono. I valori trovati di p e T del gas consentono di calcolare la densità del gas in condizioni normali (0 °C; circa 0,1 MPa).

Per ridurre la correzione per la perdita di massa di un cono con gas in aria quando viene pesato come contenitore, un cono sigillato esattamente dello stesso volume viene posizionato sull'altro braccio del bilanciere.

Riso. 274. Dispositivi per la determinazione della densità di un gas: effuiometri a cono (a) e liquido (b) e a mercurio (c)

La superficie di questo cono viene trattata (pulita) ogni volta esattamente come quella pesata con il gas.

Durante il processo di evacuazione, il cono viene leggermente riscaldato, lasciandolo collegato al sistema del vuoto per diverse ore, poiché l'aria residua e l'umidità sono difficili da rimuovere. Un cono evacuato può cambiare volume a causa della compressione delle pareti da parte della pressione atmosferica. L'errore nel determinare la densità dei gas leggeri da tale compressione può raggiungere l'1%. In alcuni casi si determina anche per un gas la densità relativa dv, ovvero il rapporto tra la densità di un dato gas p e la densità di un altro gas, scelto come standard p0, preso alla stessa temperatura e pressione:

dove Mv e Mo sono, rispettivamente, le masse molari del gas investigato B e lo standard, ad esempio aria o idrogeno, g/mol.

Per l'idrogeno M0 = 2,016 g/mol, quindi

Da questo rapporto, puoi determinare la massa molare del gas, se la prendiamo come ideale.

Un metodo rapido per determinare la densità di un gas consiste nel misurare la durata del suo deflusso da un piccolo orifizio sotto pressione, che è proporzionale alla velocità di deflusso.

dove τv e τo ~ il tempo di deflusso rispettivamente del gas B e dell'aria.

La misurazione della densità del gas con questo metodo viene eseguita con la striscia dell'effusiometro (Fig. 274.6) - un ampio cilindro b alto circa 400 mm, all'interno del quale è presente un recipiente 5 con una base 7 dotata di fori per l'ingresso e uscita del liquido. Il recipiente 5 ha due contrassegni M1 e M2 per la lettura del volume di gas, il cui tempo è rispettato. La valvola 3 serve per l'ingresso del gas e la valvola 2 - per il rilascio attraverso il capillare 1. Il termometro 4 controlla la temperatura del gas.

La determinazione della densità del gas in base alla velocità della sua espirazione viene eseguita come segue. Il cilindro b è riempito di liquido, in cui il gas è quasi insolubile, per cui anche il recipiente 5 viene riempito al di sopra del segno M2. Quindi, attraverso il rubinetto 3, il liquido viene spremuto fuori dal recipiente 5 dal gas in studio al di sotto del segno M1 e tutto il liquido dovrebbe rimanere nel cilindro. Dopodiché, dopo aver chiuso il rubinetto 3, aprire il rubinetto 2 e lasciare fuoriuscire il gas in eccesso attraverso il capillare 1. Non appena il liquido raggiunge la tacca M1, avviare il cronometro. Il liquido, spostando il gas, sale gradualmente al segno M2. Nel momento in cui il menisco del liquido tocca la tacca M2, il cronometro è spento. L'esperimento viene ripetuto 2-3 volte. Operazioni simili vengono eseguite con aria, lavando accuratamente il recipiente 5 con esso dai resti del gas di prova. Diverse osservazioni sulla durata del deflusso di gas non dovrebbero differire di oltre 0,2 - 0,3 s.

Se è impossibile selezionare un liquido per il gas in studio in cui sarebbe leggermente solubile, viene utilizzato un misuratore di effusione di mercurio (Fig. 274, c). È costituito da un recipiente di vetro 4 con valvola a tre vie 1 e il vaso di espansione 5 riempito di mercurio. Il recipiente 4 si trova nel recipiente di vetro 3, che funge da termostato. Il gas viene introdotto attraverso la valvola 1 nel recipiente 4, spostando il mercurio al di sotto del segno M1. Il gas di prova o l'aria viene rilasciato attraverso il capillare 2, sollevando il recipiente di livellamento 5. Strumenti più sensibili per determinare la densità dei gas sono l'idrometro del gas di Stock (Fig. 275, a) e la bilancia del gas

Stock Alfred (1876-1946) - Chimico e analista inorganico tedesco.

Nell'idrometro Stock, un'estremità del tubo di quarzo viene gonfiata in una sfera 1 a pareti sottili con un diametro di 30 - 35 mm, riempita d'aria, e l'altra viene tirata in un capello 7. Una piccola asta di ferro 3 è saldamente spremuto all'interno del tubo.

Riso. 275. Idrometro a stelo (a) e schema di installazione (b)

La punta del taglio a pallina poggia su un supporto in quarzo o agata. Il tubo con la sfera è posto in un recipiente di quarzo 5 con un tappo tondo lucidato. All'esterno della nave è presente un solenoide 6 con un nucleo di ferro. Con l'aiuto di una corrente di varia intensità che scorre attraverso il solenoide, la posizione del bilanciere è allineata con la sfera in modo che i capelli 7 puntino esattamente verso l'indicatore zero 8. La posizione dei capelli viene osservata usando un telescopio o un microscopio .

L'idrometro a stelo è saldato al tubo 2 per eliminare eventuali vibrazioni.

La sfera e il tubo sono in equilibrio per una data densità del gas circostante. Se nel recipiente 5 un gas viene sostituito da un altro a pressione costante, l'equilibrio sarà disturbato a causa di una variazione della densità del gas. Per ripristinarlo è necessario o tirare verso il basso l'asta 3 con un elettromagnete 6 quando la densità del gas diminuisce, oppure lasciarla salire verso l'alto quando la densità aumenta. L'intensità della corrente che scorre attraverso il solenoide, al raggiungimento dell'equilibrio, è direttamente proporzionale alla variazione di densità.

Lo strumento è tarato per gas di densità nota. La precisione dell'idrometro Rod è 0,01 - 0,1%, la sensibilità è di circa DO "7 g, l'intervallo di misurazione è compreso tra 0 e 4 g / l.

Installazione con un idrometro a stelo. L'idrometro a stelo / (Fig-275.6) è fissato al sistema del vuoto in modo che sia appeso al tubo 2 come su una molla. Il gomito 3 del tubo 2 è immerso in un recipiente Dewar 4 con una miscela di raffreddamento che consente di mantenere una temperatura non superiore a -80°C per la condensazione dei vapori di mercurio, se si utilizza una pompa a diffusione di mercurio per creare il vuoto nell'idrometro. La valvola 5 collega l'idrometro ad un pallone contenente il gas in esame. La trappola protegge la pompa a diffusione dall'esposizione al gas di prova e l'attrezzatura 7 serve per regolare finemente la pressione. L'intero sistema è collegato ad una pompa di diffusione tramite un tubo.

Il volume del gas viene misurato utilizzando berretti calibrati (vedi Fig. 84) con una camicia d'acqua controllata termostaticamente. Al fine di evitare correzioni per fenomeni capillari, le burette di gas 3 e di compensazione 5 sono selezionate dello stesso diametro e affiancate in una camicia 4 termostatata (Fig. 276). Mercurio, glicerina e altri liquidi che dissolvono poco il gas in studio sono usati come liquidi barriera.

Utilizzare questo dispositivo come segue. Per prima cosa riempire le burette di liquido fino a un livello sopra il rubinetto 2, alzando il recipiente b. Quindi la buretta gassosa viene collegata ad una sorgente di gas e viene introdotta, abbassando il recipiente b, dopodiché la valvola 2 viene chiusa. Per equalizzare la pressione del gas nella buretta 3 con la pressione atmosferica, il recipiente b viene avvicinato alla buretta e posto ad un'altezza tale che i menischi di mercurio nelle burette di compensazione 5 e gas 3 siano allo stesso livello. Poiché la buretta di compensazione comunica con l'atmosfera (la sua estremità superiore è aperta), con questa posizione del menisco la pressione del gas nella buretta sarà uguale alla pressione atmosferica.

Allo stesso tempo, la pressione atmosferica viene misurata utilizzando un barometro e la temperatura dell'acqua nella camicia 4 utilizzando un termometro 7.

Il volume di gas trovato viene riportato in condizioni normali (0 ° C; 0,1 MPa) utilizzando l'equazione per un gas ideale:

V0 e V sono rispettivamente il volume (l) di gas ridotto alle condizioni normali e il volume di gas misurato alla temperatura t (°C); p - pressione atmosferica al momento della misurazione del volume del gas, torr.

Se il gas contiene vapore acqueo o era prima di misurare il volume in un recipiente sopra l'acqua o una soluzione acquosa, il suo volume viene portato a condizioni normali, tenendo conto della pressione del vapore acqueo p1 alla temperatura dell'esperimento (vedi Tabella 37):

Le equazioni si applicano se la pressione atmosferica durante la misurazione del volume del gas era relativamente vicina a 760 Torr. Pressione gas vero sempre meno che ideale, a causa dell'interazione delle molecole. Pertanto, nel valore trovato del volume del gas, viene introdotta una correzione per l'imperfezione del gas, desunta da appositi libri di consultazione.

Ministero dell'Istruzione e della Scienza della Federazione Russa

bilancio dello stato federale Istituto d'Istruzione istruzione professionale superiore

"Russo Università Statale petrolio e gas loro. IM Gubkin"

UN. Timashev, TA Berkunova, EA Mammadov

DETERMINAZIONE DELLA DENSITÀ DEL GAS

Linee guida per l'attuazione del lavoro di laboratorio nelle discipline "Tecnologia di funzionamento dei pozzi di gas" e "Sviluppo e funzionamento di giacimenti di gas e condensati" per studenti di specialità:

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

Sotto la direzione del Professor A.I. Ermolaeva

Mosca 2012

Determinazione della densità del gas.

Linee guida per il lavoro di laboratorio / A.N. Timashev,

TA Berkunova, EA Mammadov - M.: Università statale russa di petrolio e gas intitolata a I.M. Gubkina, 2012.

Vengono descritti i metodi per la determinazione in laboratorio della densità del gas. Si basa sull'attuale GOST 17310 - 2002.

Le istruzioni metodiche sono destinate agli studenti delle università di specialità petrolifere e del gas: RG, RN, RB, MB, MO, GR, GI, GP, GF.

La pubblicazione è stata preparata presso il Dipartimento per lo Sviluppo e l'Esercizio del Gas e del Gas

depositi di zocondensato.

Stampato per decisione della commissione didattica e metodologica della facoltà

giacimenti di petrolio e gas di botki.

	Introduzione……………………………………………………………….
	Definizioni di base…………………………………………………….
	Densità del gas naturale a pressione atmosferica…………..
	Densità relativa del gas…………………………………………….
	Densità del gas naturale a pressioni e temperature……….
	Metodi di laboratorio per la determinazione della densità del gas naturale….
	Metodo picnometrico…………………………………………………
	Formule di calcolo………………………………………………………..
	Procedura di determinazione della densità………………………………………
	Calcolo della densità del gas…………………………………………………………
	Determinazione della densità del gas con il metodo del deflusso…………………..
	La derivazione delle relazioni per determinare la densità dell'ha studiato
	dietro………………………………………………………………………..
2.2.2. Ordine di lavoro……………………………………………….
2.2.3. Elaborazione dei risultati di misura……………………………………..
	Domande di prova……………………………………………………..
	Letteratura…………………………………………………………….
	Annesso A……………………………………………………………
	Appendice B………………………………………………………….
	Appendice B…………………………………………………………

introduzione

Vengono utilizzate le proprietà fisiche dei gas naturali e dei condensati di idrocarburi

sono utilizzati sia in fase di progettazione, sviluppo e sviluppo del campo

densità dei gas naturali, e nell'analisi e nel controllo dello sviluppo del campo,

funzionamento del sistema di raccolta e preparazione dei prodotti da pozzi di gas e condensati. Una delle principali proprietà fisiche da studiare è la densità del gas dei depositi.

Poiché la composizione del gas dei giacimenti di gas naturale è complessa,

costituito da idrocarburi (alcani, cicloalcani e areni) e non idrocarburi

componenti (azoto, elio e altri gas delle terre rare, nonché componenti acidi

nites H2 S e CO2), è necessaria una determinazione in laboratorio della densità

sti gas.

In questo linee guida considerati metodi di calcolo per determinare

determinazione della densità del gas secondo una composizione nota, nonché due metodi di laboratorio per determinare la densità del gas: picnometrico e il metodo del flusso attraverso un capillare

1. Definizioni di base

1.1. Densità del gas naturale a pressione atmosferica

La densità di un gas è uguale alla massa M contenuta in un'unità di volume v della sostanza

va. Distinguere la densità del gas a normale n P 0,1013 MPa, T 273K e

	standard con R 0.1013MPa, T 293K									in condizioni, così come a qualsiasi pressione
	leniya Р e temperatura Т Р,Т.									peso molecolare noto
	la densità in condizioni normali è
	in condizioni standard

Dove M è il peso molecolare del gas, kg/kmol; 22,41 e 24,04, m3 / kmol: il volume molare del gas, rispettivamente, normale (0,1013 MPa, 273 K) e standard

(0,1013 MPa, 293 K).

Per i gas naturali costituiti da componenti idrocarburici e non idrocarburici (acidi e inerti), il peso molecolare apparente M to

è determinato dalla formula

				êã/ êì î ëü,

dove M i è il peso molecolare dell'i-esimo componente, kg/kmol, n i è la percentuale molare dell'i-esimo componente nella miscela;

k è il numero di componenti della miscela (gas naturale).

La densità del gas naturale cm è uguale a

							a 0,1 MPa e 293 K
							a 0,1 MPa e 293 K

i è la densità della i-esima componente a 0,1 MPa e 293 K.

I dati sui singoli componenti sono riportati nella tabella 1.

Conversione densità a varie condizioni temperatura e pressione

0,1013 MPa (101,325 kPa) nell'allegato B.

1.2. Densità relativa del gas

Nella pratica dei calcoli ingegneristici, il concetto di relativo

densità uguale al rapporto tra densità del gas e densità dell'aria a gli stessi valori pressione e temperatura. Normalmente si prendono come riferimento le condizioni normali o standard, mentre lo è la densità dell'aria

ammonta responsabilmente a 0 1.293 kg / m 3 e 20 1.205 kg / m 3. Poi il parente

La densità del gas naturale è uguale a

1.3. Densità del gas naturale a pressioni e temperature

Densità del gas per le condizioni nel giacimento, pozzo, gas

fili e dispositivi a pressioni e temperature appropriate determinano

è calcolato secondo la seguente formula

dove P e T sono la pressione e la temperatura nel punto in cui viene calcolata la densità del gas; 293 K e 0,1013 MPa - condizioni standard se trovate cm;

z ,z 0 sono i coefficienti di supercompressibilità del gas, rispettivamente, a Р e Т e

in condizioni standard (valore z 0 = 1).

Il modo più semplice per determinare il fattore di supercomprimibilità z è il metodo grafico. La dipendenza di z dai parametri dati è

posto in Fig. uno.

Per un gas monocomponente (gas puro), vengono determinati i parametri indicati

diviso per formule

	e T c sono i parametri critici del gas.
Per i gas multicomponenti (naturali), effettuare un calcolo preliminare
pressioni e temperature pseudocritiche secondo le dipendenze
	T nskn iT ci /100,
	e T c sono i parametri critici dell'i -esimo componente del gas.
Poiché la composizione del gas naturale è determinata in butano C4 H10											o esano C6 H14

inclusivo e tutti gli altri componenti vengono combinati in un resto (pseudo-component

componente) C5+ o C7+, in questo caso i parametri critici sono determinati dalla formula

A 100 M con 5 240 e 700d con 5 950,

М с 5 è il peso molecolare di С5+ (С7+) kg/kmol;

d c 5 è la densità della pseudo-componente С5+ (С7+), kg/m3.

Rapporto tra M s		si trova con la formula di Craig

Tabella 1

Indicatori delle componenti del gas naturale

Indicatori

Componenti

Massa molecolare,

M kg/kmol

Densità, kg/m3 0,1

Densità, kg/m3 0,1

Trama relativa-

volume critico,

dm3 /kmol

pressione critica,

tempera critica

Compressione critica

ponte, zcr

Fattore acentrico

Figura 1 - Dipendenza del fattore di supercompressibilità z dai parametri dati Ppr e Tpr 2. Metodi di laboratorio per la determinazione della densità del gas naturale 2.1. Metodo picnometrico Il metodo picnometrico è stabilito dallo standard GOST 17310-2002, in conformità con che determina la densità (densità relativa) di gas e miscele di gas. L'essenza del metodo sta nel pesare un picnometro di vetro con un volume di 100-200 cm3 in serie con aria secca ed essiccata il gas successivo alla stessa temperatura e pressione. La densità dell'aria secca è un valore di riferimento. Conoscendo il volume interno del picnometro, è possibile determinare la densità del gas naturale di composizione sconosciuta (gas di prova). Per fare ciò, il volume interno del picnometro ("numero d'acqua") viene determinato preliminarmente pesando alternativamente il picnometro con aria secca e acqua distillata, le cui densità sono note. Quindi pesa- viene cucito un picnometro riempito con il gas indagato. Al valore della densità dell'aria secca viene sommata la differenza tra le masse del picnometro con il gas di prova e del picnometro con l'aria, divisa per il valore del volume del picnometro ("numero d'acqua"), che è la densità finale del gas in esame. La derivazione delle formule di calcolo è mostrata di seguito. 2.1.1. Formule di calcolo La densità del gas naturale è determinata con il metodo picnometrico sulla base delle seguenti relazioni: d è la densità del gas in condizioni di misura, g/dm3 kg; vz – densità dell'aria nelle condizioni di misura, g/dm3 kg; Mg è la massa del gas in un picnometro, g; Mvz è la massa d'aria in un picnometro, g;