在不同条件下,计算气体体积的公式有所不同:
已知物质的量和气体摩尔体积
在标准状况(0∘C、101kPa)下,任何气体的气体摩尔体积Vm约为22.4L/mol。如果已知气体的物质的量n,可以根据公式V=n×Vm来计算气体体积。例如,有2mol氧气,在标准状况下其体积V=2mol×22.4L/mol=44.8L 。
在非标准状况下,只要知道该状态下的气体摩尔体积Vm,同样可以用此公式计算气体体积。理想气体状态方程pV=nRT(p为压强,V为体积,n为物质的量,R为普适气体常量,T为热力学温度 )可推导出Vm=pRT,进而用于计算特定状态下的气体摩尔体积,再结合V=n×Vm算出气体体积。
已知质量和密度
如果已知气体的质量m和密度ρ,根据密度的定义式ρ=Vm,变形可得计算气体体积的公式为V=ρm 。例如,已知某种气体质量为50g,密度为2g/L,则该气体体积V=2g/L50g=25L。