Massa molare ignota da effusione: calcolatore legge di Graham

La legge di Graham dell'effusione afferma che, sotto la stessa temperatura e pressione, la velocità con cui un gas esce da un foro minuscolo è inversamente proporzionale alla radice quadrata della sua massa molare. Gli studenti usano questa inversione dopo laboratori di effusione con palloncini o tappi porosi; gli assistenti didattici valutano problemi di velocità relative con la stessa algebra; i team di processo e sicurezza controllano i pesi molecolari riportati quando hanno solo velocità relative di perdita o spurgo. Questo calcolatore accetta una massa molare nota positiva e un rapporto di velocità non zero, restituisce la massa molare ignota con il rapporto al quadrato intermedio e un controllo del rapporto recuperato, e rifiuta un rapporto di velocità zero con un chiaro errore di validazione affinché risultati indefiniti non sembrino mai risposte di successo.

Come la legge di Graham trova una massa molare ignota

Parta dalla legge di Graham per due gas ideali che effondono dallo stesso orifizio alla stessa temperatura e pressione: il rapporto delle loro velocità di effusione è la radice del rapporto inverso delle loro masse molari. Se il gas noto è più leggero effonde più in fretta, il rapporto di velocità è maggiore di uno e l'ignoto esce più pesante, in linea con il controllo classico idrogeno-contro-ossigeno in classe.

Se ha misurato tempi invece di velocità, ricordi che la velocità è proporzionale a uno sul tempo per lo stesso volume, così il rapporto di tempi è l'inverso del rapporto di velocità prima di elevare al quadrato. Gli input devono essere finiti; NaN e Infinity sono rifiutati. Una massa molare nota che non sia strettamente positiva fallisce presto.

Un rapporto di velocità numericamente indistinguibile da zero fallisce con un messaggio che la massa molare ignota è indefinita quando il rapporto di velocità è zero, affinché i client correggano le unità o rimisurino invece di accettare una massa zero spuria.

Dove i calcolatori di massa molare ignota da effusione appaiono nel lavoro reale

I corsi di chimica delle scuole secondarie e dell'università introduttiva assegnano esercizi della legge di Graham che danno un gas noto e un rapporto di velocità o tempi misurato e chiedono il peso molecolare ignoto; un unico oracolo affidabile accelera la correzione e il montaggio di demo senza rumore di virgola mobile a occhio.

I laboratori didattici cronometrano ancora la fuga di gas attraverso tappi porosi o orifizi a foro di spillo e invertano velocità relative in masse molari per ignoti degli studenti, così le relazioni di laboratorio necessitano della stessa forma chiusa che il loro calcolo a mano cita. Gli ingegneri di processo che confrontano il comportamento di spurgo o perdita di due gas di processo a volte necessitano di una stima rapida di massa molare da velocità relative prima di commissionare strumenti analitici completi.

Se più avanti le serve densità di gas dalla legge dei gas ideali, volume molare a STP o massa molare colligativa da abbassamento del punto di congelamento, li tratti come intenti di ricerca e landing separati invece di sovraccaricare questa pagina del calcolatore di effusione della legge di Graham.