Hur mäter man gas?

Fyll kolven med den gas du vill mäta, med proppen på plats, och nyp slangen så att ingen gas kommer ut.

Att mäta gasens volym kan vara lika enkelt som att samla en ballong och några andra basleveranser. De grundläggande teknikerna ger inte en 100% korrekt, vetenskapligt exakt mätning, men de kommer mycket nära om du är försiktig. Du kan också mäta vikten på en gas med en ballong eller annan behållare och en våg.

Metod 1 av 3: blåsa upp ballonger för att mäta gasvolymen

1
Blås upp en ballong med den gas du vill mäta. Om du tar gas (som helium) från en tank, placera ballongens kant tätt över munstycket och fyll den. Eller, om du vill mäta luft, spräng bara ballongen med munnen.
- Knyt ballongänden i en tät knut när du är klar.
2
Mät ballongens omkrets och radie. Vik ett måttband runt mitten av ballongen för att kontrollera dess omkrets. För att få radien på din uppblåsta ballong, placera en linjal på vardera sidan av ballongens mitt, mät avståndet mellan dem och dela den på mitten.
- Till exempel placerar du din ballong mellan två linjaler och finner att avståndet är 10 centimeter (3,9 tum). Dela detta i hälften för att få radien, 5 centimeter (2,0 tum).
3

Använd volymen på en sfärformel. Anslut dina mått till grundformeln för volymen (V) för en sfär, V = ${\ frac {4} {3}} \ pi r ^ {3}$ . Anslut radien till formeln för att få din summa. Till exempel: V = $43π53 {\ displaystyle {\ frac {4} {3}} \ pi 5 ^ {3}}$ , eller cirka 523,33 cm $^ {3}$ eller 206,04 i $^ {3}$ .
4
Fyll upp en annan ballong med vatten för att jämföra dina resultat. Lägg läpparna på en ballong över en kran och kasta försiktigt vatten i den. Stanna när ballongen är lika stor som ballongen fylld med gas. Om du av misstag sätter för mycket vatten i, häll försiktigt ut lite.
- Det blir svårt att få ballongerna i exakt samma storlek. För att vara mer exakt, linda ett måttband runt mitten av vattenballongen för att kontrollera dess omkrets. Justera tills den är densamma som den gasfyllda ballongen.
- Låt någon hjälpa dig att mäta vattenballongens omkrets medan du håller den.
Metod 2 av 3: förskjutning av vatten för att mäta gasvolymen.
5
Häll ut vattnet och mät det. Töm ballongen i en stor mätkopp, bägare eller något annat som kan mäta volymen. Registrera mängden vatten som fanns i ballongen. Volymen vatten motsvarar gasvolymen i den andra ballongen.
- Om din vattenfyllda ballong har samma storlek som den gasfyllda ballongen som du bestämde (via V = ${\ frac {4} {3}} \ pi r ^ {3}$ ) hade en volym av 523,33 cm $^ {3}$ , då bör du mäta cirka 523 ml (18 fl oz) vatten som hälls ut ur det (1 ml = 1 cm $^ {3}$ ).

Metod 2 av 3: förskjutning av vatten för att mäta gasvolymen

1

Fyll en ballong med gasen. Placera ballongens ände över munstycket på tanken och fyll din ballong i önskad storlek. Om du mäter luft kan du bara spränga ballongen som vanligt. Knyt slutet när du är klar.
2
Placera en mindre behållare i en större. Hitta en behållare som är större än din ballong och skaffa en annan behållare som är ännu större än det. Placera den mindre behållaren inuti den större.
- Du kan till exempel placera en skopa på 5 liter (cirka 19 liter) i en stor plastkar (75 liter eller mer).
3

Fyll den mindre behållaren med vatten. Häll tillräckligt med vatten i den mindre behållaren så att den är full exakt till randen. Var noga med att inte spilla vatten i den större behållaren.
4
Skjut in ballongen i den mindre behållaren. Sätt försiktigt ballongen ovanpå vattenbehållaren. Skjut ner det i vattnet med något plant (som locket på en plastkar). Fortsätt trycka tills ballongen är helt i vattnet och det plana föremålet träffar skopans överkant.
- En del av vattnet kommer att spilla in i den större behållaren.
5
Mät vattnet som spillts i den större behållaren. Lyft ut den mindre behållaren med vatten. Häll det kvarvarande vattnet i den större behållaren i en bägare, en stor mätkopp eller något liknande.
- Volymen vatten kommer att motsvara volymen gas i ballongen.
- Till exempel kan du upptäcka att ballongen förskjutit 24 gram (cirka 709 ml).
Du kan också mäta vikten på en gas med en ballong eller annan behållare och en våg.
6
Ställ upp en kolv och en bägare för en mer exakt mätning. Skaffa en kolv som har en propp med utlopp för slang. Fyll kolven med den gas du vill mäta, med proppen på plats, och nyp slangen så att ingen gas kommer ut. Fyll en bägare med vatten, placera en grunt skål ovanpå den och vänd båda upp och ner.
- Registrera vattennivån i bägaren med hjälp av mätlinjerna på sidan.
- Denna teknik fungerar bara för gaser som är olösliga i vatten.
7
Mät gasens volym med hjälp av bägaren. Skjut slangen under bägarkanten i den grunda pannan som nu delvis har fyllts med vatten. Gas kommer att släppa ut genom slangen och bubblar upp och trycker lite av vattnet ur bägaren. När all gas har bubblat, registrera vattennivån med hjälp av mätlinjerna på sidan av bägaren.
- Skillnaden mellan vattennivåerna före och efter att gasen kom in i bägaren är lika med gasens volym.
- Till exempel, om vattennivån var 55 milliliter (1,9 fl oz) innan gasen kom in och 65 milliliter (2,2 fl oz) efteråt (kom ihåg att bägaren är upp och ned, så att nivåerna kommer att öka numeriskt), då finns det 10 ml (0,34 fl oz) gas i bägaren.

Metod 3 av 3: hitta massan av en gas

1
Beräkna gasens massa om du känner till densiteten och volymen. Om du vet vilken gas du mäter, använd formeln för massa (m) med gasens densitet (d) och volym (v): m = d × v {\ displaystyle m = d \ gånger v} $M = d \ gånger v$ . Du måste leta upp gasens densitet i en tabell online eller i en lärobok.
- Tänk dig till exempel att du mäter 523,33 cm $^ {3}$ koldioxid, CO $_ {2}$ , som har en densitet på 1 8421 kg / m $^ {3}$ .
- Massan av ditt prov skulle vara 1841 kg / m $^ {3}$ (0,0018421 g / cm $^ {3}$ ) x 523,33 cm $^ {3}$ , vilket motsvarar 0,96403 g.
2

Använd en skala för att hitta massan istället. Lägg bara en liten bit dubbelsidig tejp i mitten av vågen och nollställ den. Tejpen håller en ballong eller annan behållare på plats. Nollställning av skalan säkerställer att tejpen inte snedställer mätningen.
3

Väg behållaren som du vill fylla på med gas. Du kan väga en tom ballong om du vill, eller använda en annan behållare (till exempel en kanna). Placera den på vågen och registrera mätningen.
4

Fyll behållaren med gas. Blås upp ballongen eller fyll behållaren med din gas. Om du mäter luft, blåsa upp ballongen med munnen. Annars fyller du din behållare eller ballong från en tank.

Skillnaden mellan vattennivåerna före och efter att gasen kom in i bägaren är lika med gasens volym.
5
Placera den uppblåsta behållaren på vågen. Det dubbelsidiga tejpet hjälper till att hålla ner ballongen eller behållaren vid behov. Registrera mätningen som ges av skalan.
- Den uppblåsta behållaren blir större än den tomma behållaren, men skillnaden kanske inte är så stor. Till exempel kan en uppblåst behållare väga 8 gram (230 g), medan den tomma behållaren är 6 gram (170 g).
6

Subtrahera vikten på den tomma behållaren / ballongen. Ta bort den tomma behållarens vikt från den uppblåsta behållarens vikt. Detta ger dig enbart gasens vikt.