Độ đặc của khí tự nhiên

Hãy tính toán bằng phương trình trạng thái khí.

Hãy tính toán một cách đơn giản bằng phương trình trạng thái khí.

Khí tự nhiên là hỗn hợp có methane là thành phần chính. Các thành phần trong hỗn hợp này nằm trong một phạm vi nhất định; chỉ khi xác định được khối lượng hoặc tỷ lệ mol của từng thành phần, mới có thể tính được khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp. Khi đã biết khối lượng phân tử trung bình, người ta có thể sử dụng phương trình trạng thái của khí lý tưởng để tính mật độ của khí ở một trạng thái cụ thể. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng: pVm = RT (điều kiện áp suất khí nhỏ hơn 1,0 MPa). Các điều kiện cho bài toán là: nhiệt độ 40°C, áp suất 0,4 MPa. Giả sử khối lượng mol trung bình của khí là M = 17 g/mol. Khi đó, mật độ ρ có thể được tính theo công thức: ρ = m/V = nM/(nVm) = M/Vm = pM/(RT). Chuyển các giá trị sang đơn vị tiêu chuẩn: T = (40 + 273,15) K = 313,15 K; p = (0,4 + 0,1) * 10^6 Pa = 500.000 Pa. M = 17 g/mol = 0,017 kg/mol. Thay các giá trị vào công thức ta được: ρ = 500.000 * 0,017 / (8,315 * 313,15) kg/m³ = 3,26 kg/m³

Thứ nhất, mật độ của khí luôn được tính ở điều kiện 1 mét khối tiêu chuẩn, và không phụ thuộc vào nhiệt độ cũng như áp suất trong quá trình vận hành. Thứ hai, cần biết thành phần của khí tự nhiên.

Bài viết này cuối cùng được qugd chỉnh sửa vào ngày 19-11-2016 lúc 10:35. Trước hết, bài viết của chủ đề này nên được gọi là yêu cầu giúp đỡ, chứ không phải là tác phẩm sáng tạo. Thứ hai, khí tự nhiên là một loại khí hỗn hợp; mặc dù methane chiếm thành phần chính, nhưng các thành phần khác cũng ảnh hưởng đến mật độ của khí hỗn hợp này. Đối với mật độ của khí, cần phải mô tả chính xác trạng thái của khí đó, đồng thời chỉ rõ mật độ được xác định trong điều kiện trạng thái nào thì mới có thể tiến hành tính toán. Bất kỳ phép tính nào về mật độ của khí đều liên quan đến nhiệt độ và áp suất của nó. Đặc biệt khi áp suất rất cao, khí sẽ lệch khá nhiều so với trạng thái lý tưởng, do đó cần phải điều chỉnh các phép tính.

Bài viết này cuối cùng được chỉnh sửa bởi free2_citiz vào ngày 2016-11-19 lúc 21:45. Các tiêu chuẩn liên quan: GB/T11062-1998 – Phương pháp tính nhiệt lượng, mật độ, tỷ trọng tương đối và chỉ số Wobbe của khí tự nhiên; GB/T 31253-2014 – Phương pháp kiểm tra các chất chuẩn dạng khí trong khí tự nhiên, bao gồm phương pháp đo trực tiếp nhiệt lượng và mật độ; GB/T 12206-2006 – Phương pháp xác định giá trị nhiệt và tỷ trọng tương đối của khí đốt sử dụng trong đô thị

Để tính mật độ của khí tự nhiên, cần phải biết thành phần của nó, chẳng hạn như lượng metan, lượng CO, lượng O2, v.v