高圧ガスの計算問題です

質問

プロパン 20mol%、ブタン80mol%の混合ガス 50kgの体積は標準状態（0°C、0.1013
MPa)でおよそ何m'か。ただし、気体はすべて理想気体として計算せよ
計算方法教えてください

回答No.3

f272

混合気体の平均分子量は
0.2*44.1+0.8*58.1=55.3
ですから50kgのmol数は50000/55.3=904.2molです。
理想気体と仮定すれば，標準状態での体積は
V=nRT/P=904.2*8.314*273.15/101325=約20m3

回答No.2

nagata2017

プロパンは空気1に比べて 1．56 倍の重さで、
ブタンは空気1に対して 2．09 倍の重さです。
この数字から　混合ガスの比重を出します。

空気は、1リットルで1円玉一個(約1g）
すると1kgの体積もわかりますね。1kg=1000リットル

これで計算してください。

回答No.1

uechan2525

この問題を解くには、まず理想気体の状態方程式であるPV=nRTを用いて、体積を求める必要があります。ただし、この式に必要な変数はそれぞれ、Pは圧力、Vは体積、nはモル数、Rは気体定数、Tは絶対温度です。

まず、混合ガスのモル数nを求めます。50kgの混合ガスのモル質量を計算するために、プロパンとブタンのそれぞれのモル質量を知る必要があります。プロパンのモル質量は44.1 g\/mol、ブタンのモル質量は58.1 g\/molです。混合ガスのモル数は、以下の式で計算できます。

n = (0.2mol) ÷ (44.1g\/mol) + (0.8mol) ÷ (58.1g\/mol)
= 0.00453mol

次に、温度を摂氏から絶対温度に変換します。

T = 0°C + 273.15 = 273.15K

最後に、理想気体の状態方程式を使って体積を求めます。

V = nRT\/P
= 0.00453mol × (8.31 J\/mol・K) × 273.15K ÷ (0.1013MPa × 10^6Pa\/1MPa)
≒ 6.27m^3

よって、混合ガス50kgの体積は、およそ6.27立方メートルとなります。