Gasvolumen berechnen - so gehen Sie vor

Physikalische Eigenschaften beim Gasvolumen berücksichtigen

• Wie Sie an unserer Atemluft feststellen können, sind Gase nicht wie feste und flüssige Stoffe greifbar. Deshalb können Sie ihre Existenz als Stoff und das Gasvolumen nur dadurch nachweisen und berechnen, indem Sie zeigen, dass jede Gasmenge eine genau bestimmte Masse besitzt. Dies kann durch Absaugen erfolgen, wodurch die Dichte eines Gases bestimmt werden kann.
• Geben Sie die Dichte eines Gases ohne Druckangabe und Temperatur an, beziehen Sie sich auf Normalbedingungen, was bedeutet, dass der Druck 1,013 bar und die Temperatur 0°C beträgt.
• Merken Sie sich, das eine Gasmenge eine bestimmte Masse, aber weder eine bestimmte Gestalt noch ein bestimmtes Gasvolumen hat. Sie können das Gasvolumen jedoch durch das Boyle-Mariottesche-Gesetz und  Boyle-Gay-Lussacsche Gesetz berechnen.
• Nutzen Sie, wenn Sie das Gasvolumen berechnen, diese Bezeichnungen: V = Volumen des abgeschlossenen Luftraumes in cm^₃, p = Druck in N/cm^₃, q = Dichte in g/cm³ und m = Masse in Gramm (g).

So können Sie das Volumen berechnen

• Das Boyle-Mariottesche Gesetz lautet: Das Produkt aus Druck und Volumen einer abgeschlossenen Gasmenge bleibt bei gleicher Temperatur unverändert. p₁ x V₁ = p₂ x V₂ .
• Sie können mit dieser Formel das Gasvolumen vor Veränderung des Druckes berechnen, indem Sie die Gleichung auf V₁ auflösen: V₁ = V₂ x p₂ / p₁.
• Wurde in einer Aufgabe die Masse einer Gasmenge angegeben, errechnen Sie das Gasvolumen durch V = m / q. Beachten Sie, dass die Dichte eines Gases bei gleichbleibender Temperatur proportional zum Druck ist.
• Mit dem Gay-Lussacsche Gesetz können Sie das Gasvolumen bei Erwärmung berechnen. Merken Sie sich, dass das Gasvolumen mit einer Temperatur von 0°C um 1/273  zunimmt, wenn sich die Temperatur um 1K erhöht, der Druck jedoch gleich bleibt. Man nennt diesen Wert Volumenausdehnungskoeffizienten, wobei K als Einheit Kelvin bezeichnet wird.
• Mit der Formel V_T = V₀ x ( 1 + T / 273 K ) können Sie das Gasvolumen bei gleichem Druck, aber mit veränderter Temperatur berechnen. Beachten Sie, dass V₀ das Anfangsvolumen und T die thermodynamische Temperatur ist. Sie errechnet sich durch 273 K + Unterschied zwischen Anfangs- und Endtemperatur.
• Diese Formel, um das Gasvolumen zu berechnen, kann vereinfacht werden: V / T = V₀ / T₀, wobei T₀ = 273 K ist.
• Üben Sie mit einem Beispiel das Berechnen vom Gasvolumen.
• 20 l Luft werden bei gleichbleibendem Druck von 20°C auf 40° C erwärmt. Wie groß ist das Gasvolumen?
• Berechnen Sie zuerst die thermodynamische Temperatur T. Sie beträgt 40°C - 20°C = 20°C.
• Das Gasvolumen berechnen Sie mit der Formel V_T = V₀ x ( 1 +  T / 273 ). Das ergibt V_T = 20 l x ( 1 + 20 K / 273 K ) mit dem Endergebnis V_T = 21,4652 l