Время от времени появляется необходимость знать не только объем газа (жидкого или газообразного), но и его массу в кг. Вопрос, сколько весит литр пропана, не так прост, как кажется, так как килограммами измеряют массу, а литрами – объем. Предлагаю разобраться в способах перевода объема в вес и обратно.
Тонкости перевода
Перевести напрямую объем в вес вы не сможете, так же как не сможете перевести пройденное расстояние в затраченное на это путешествие время (равенство килограмма и литра действительно только для воды). В задачах на движение связующей величиной служит скорость, а в нашем случае это плотность.
Узнать, какова масса (или вес) вещества, заполняющего литр объема, можно из формулы:
p = m / V,
здесь ρ – плотность исследуемого вещества, m – масса, V – объем.
То есть, чтобы перевести массу в объем, переворачиваем формулу:
V = m / ρ
А, чтобы перевести объем в массу, выносим ее в левую часть формулы:
m = V * ρ
Например, вы заправили в авто 100 л смеси плотностью 0,567 кг/л. Умножением получаем: 100 * 0,567 = 56,7 кг.
Обратная задача: в 50-литровый баллон залили 21 кг газовой смеси с плотностью 0,567 кг/л. Узнаем, какой объем она заняла: 21 / 0,567 = 37,04 л.
Как узнать плотность
Задача вычисления, сколько весит литр газа, упирается в знание плотности газа. Ее значение можно получить следующими способами:
- Вычислить по таблицам, приведенным в ГОСТ 28656-90 (для сжиженных газов).
- Заглянуть в паспорт СУГ (сжиженного углеводородного газа). К сожалению, данные указывается не всеми поставщиками.
- Найти в интернете таблицу с усредненными значениями.
Если не критично, можно воспользоваться средним значением для углеводородов: 0,550 т/м³ или взять значение из ГОСТ 15860-84 для пропана или пропан-бутановой смеси при 0 °C (ГОСТ для стальных сварных баллонов).
Связь с температурой
Задача выяснения, сколько весит газ, усложняется тем, что плотность газа (в отличие от, например, металла) – величина непостоянная, и зависит от температуры. Значит, с изменением температуры меняются и зависящие переменные: масса и объем; например:
- Плотность пропана при -25 °C составляет 0,559 кг/л, при 0 °C: 0,528 кг/л, при +25 °C: 0,49 кг/л.
- Для бутана: при -25 °C: 0,619 кг/л, при 0 °C: 0,595 кг/л, при +25 °C: 0,567 кг/л.
С повышением температуры плотность падает, и это учитывается в специальных таблицах. В интернете предлагаются калькуляторы, переводящие литры в килограммы, и наоборот; температура обычно не учитывается.
О китайском способе определения количества газа в следующем видео:
Коротко о главном
Литры и килограммы – величины, описывающие разные параметры газа (объем и вес). Они связываются в одну формулу при помощи плотности. Данная характеристика меняется в зависимости от температуры воздуха, но при расчетах для средних температур это можно не учитывать, а использовать усредненные значения.
Напишите в комментариях, как думаете – нужно ли учитывать процентное соотношение в смеси (например, в пропан-бутановой) или также брать усредненное значение плотности?
