Masse volumique d’un gaz parfait

Masse volumique selon la loi des gaz parfaits

Remplacer la quantité de gaz par la masse divisée par la masse molaire donne la relation de masse volumique. La masse volumique est proportionnelle à la pression absolue et à la masse molaire, et inversement proportionnelle à la température absolue. Doubler la pression du même gaz à température inchangée double sa masse volumique. Le calculateur effectue automatiquement les conversions de température et d’unités.

Exemple et limites

Le diazote, de masse molaire 28,01 g/mol, présente une masse volumique d’environ 1,25 kg/m³ à 0 °C et 101,325 kPa. Si une masse volumique mesurée est disponible, le second onglet réarrange la même équation pour calculer la masse molaire. Ce résultat seul ne permet pas d’identifier le gaz. Les interactions moléculaires écartent les gaz réels du modèle parfait. Utilisez des données de propriétés des gaz réels à haute pression ou près de la condensation. La masse molaire d’un mélange ne doit pas être moyennée directement avec les fractions massiques.

Vérifier ensemble les références de pression et de température

Considérez un gaz d’exemple dont la masse molaire est choisie à 30 g/mol par l’utilisateur. La pression absolue vaut 120 kPa et la température 26,85 °C. Convertissez la température par 26,85 + 273,15 = 300 K, la masse molaire en 0,030 kg/mol et la pression en 120000 Pa. La masse volumique vaut 120000 × 0,030 / (8,314462618 × 300) ≈ 1,443 kg/m³. Cette masse molaire ne prétend pas être une valeur tabulée pour un gaz précis. Dans le modèle idéal, multiplier la masse volumique par le volume aux mêmes conditions donne la masse.

Vérifiez si le relevé indique une pression relative ou absolue. Ne saisissez pas directement une pression relative dans le champ absolu. Ne combinez pas non plus la masse volumique d’une conduite froide avec le volume d’une conduite chaude. Harmonisez d’abord les conditions de référence du débit. La masse molaire déduite d’une mesure suppose le modèle idéal. Une erreur de mesure ou un écart au gaz idéal ne signifie pas automatiquement un changement de composition. Gardez les autres entrées constantes lors des comparaisons. Comme la température du modèle est absolue, doubler une valeur Celsius ne divise pas la masse volumique par deux.

Questions fréquentes

Comment calculer la masse volumique d’un gaz à partir de sa masse molaire ?

Dans cet exemple, à 101,325 kPa absolus et 0 °C avec une masse molaire de 28,01 g/mol, la masse volumique du gaz parfait est de 1,25 kg/m³. Appliquez la relation des gaz parfaits en divisant le produit de la pression et de la masse molaire par la constante des gaz et la température absolue. Vérifiez séparément les écarts au modèle parfait à haute pression.

Calculer avec ces valeurs