چگالی گاز کربن دی اکسید در دمای و فشار استاندارد (STP) 1.98 کیلوگرم بر متر مکعب است. این بدان معناست که یک متر مکعب گاز کربن دی اکسید 1.98 کیلوگرم وزن دارد. چگالی گاز کربن دی اکسید از هوا بیشتر است، بنابراین در جو زمین شناور نمی شود و در نزدیکی سطح زمین جمع می شود. این یکی از دلایلی است که گاز  CO2نقش مهمی در اثر گلخانه ای ایفا می کند.

تاثیر دما بر چگالی

چگالی  CO2با افزایش دما کاهش می یابد. این به این دلیل است که در دماهای بالاتر، مولکول های این گاز سریعتر حرکت می کنند و فاصله بین آنها بیشتر می شود. در نتیجه، یک حجم معین از گاز کربن دی اکسید در دماهای بالاتر وزن کمتری دارد.

به عنوان مثال، چگالی این گاز در دمای 0 درجه سانتیگراد 1.98 کیلوگرم بر متر مکعب است، در حالی که چگالی آن در دمای 20 درجه سانتیگراد 1.89 کیلوگرم بر متر مکعب است.

اثر دما بر چگالی این گاز می تواند در بسیاری از کاربردها، مانند مهندسی هوافضا و مهندسی شیمی، مورد توجه قرار گیرد. به عنوان مثال، مهندسان هوافضا باید چگالی گاز کربن دی اکسید را در نظر بگیرند که در موتورهای هواپیما استفاده می شود. مهندسان شیمی باید چگالی گاز کربن دی اکسید را در نظر بگیرند که در فرآیندهای شیمیایی استفاده می شود.

تاثیر فشار بر چگالی

چگالی  CO2با افزایش فشار افزایش می یابد. این به این دلیل است که در فشارهای بالاتر، مولکول های این گاز به یکدیگر نزدیکتر می شوند و حجم کمتری را اشغال می کنند. در نتیجه، یک حجم معین از گاز کربن دی اکسید در فشارهای بالاتر وزن بیشتری دارد.

به عنوان مثال، چگالی  CO2در فشار 1 اتمسفر 1.98 کیلوگرم بر متر مکعب است، در حالی که چگالی آن در فشار 2 اتمسفر 3.96 کیلوگرم بر متر مکعب است.

اثر فشار بر چگالی گاز کربن دی اکسید می تواند در بسیاری از کاربردها، مانند مهندسی هوافضا و مهندسی شیمی، مورد توجه قرار گیرد. به عنوان مثال، مهندسان هوافضا باید چگالی گاز کربن دی اکسید را در نظر بگیرند که در موتورهای هواپیما استفاده می شود. مهندسان شیمی باید چگالی این گاز را در نظر بگیرند که در فرآیندهای شیمیایی استفاده می شود.

نحوه محاسبه چگالی

چگالی گاز دی اکسید کربن با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود:

ρ = m/V

که در آن:

ρ چگالی است، بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب

m جرم است، بر حسب کیلوگرم

V حجم است، بر حسب متر مکعب

جرم گاز دی اکسید کربن را می توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد:

m = n * M

که در آن:

m جرم است، بر حسب کیلوگرم

n تعداد مول است

M جرم مولی است، بر حسب گرم بر مول

تعداد مول گاز دی اکسید کربن را می توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد:

n = V/Vm

که در آن:

n تعداد مول است

V حجم است، بر حسب متر مکعب

Vm حجم مولی است، بر حسب متر مکعب بر مول

حجم مولی گاز دی اکسید کربن در دما و فشار استاندارد 22.414 متر مکعب بر مول است.

بنابراین، در دما و فشار استاندارد با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود:

ρ = m/V = n * M / V = (V/Vm) * M = (22.414 m3/mol) * 44.01 g/mol = 1.98 kg/m3

چگالی گاز کربن دی اکسید

حجم یک عامل مهم در محاسبه چگالی گاز است. چگالی یک گاز به مقدار جرم آن در واحد حجم بستگی دارد. بنابراین، اگر حجم یک گاز افزایش یابد، چگالی آن کاهش می یابد. به همین ترتیب، اگر حجم یک گاز کاهش یابد، چگالی آن افزایش می یابد.

اثر حجم بر چگالی گاز را می توان در بسیاری از کاربردها، مانند مهندسی هوافضا و مهندسی شیمی، مورد توجه قرار گرفت. به عنوان مثال، مهندسان هوافضا باید چگالی گاز را در نظر بگیرند که در موتورهای هواپیما استفاده می شود. مهندسان شیمی باید چگالی گاز را در نظر بگیرند که در فرآیندهای شیمیایی استفاده می شود.