在20度常压下,甲烷的密度是多少呢?


在标准大气压(1个大气压)和20摄氏度的条件下,甲烷(CH₄)的密度可以通过理想气体状态方程来估算。理想气体状态方程为:

\[ PV = nRT \]

其中:

- \( P \) 是压力(1个大气压)

- \( V \) 是体积

- \( n \) 是物质的量

- \( R \) 是理想气体常数(0.0821 L·atm/(mol·K))

- \( T \) 是温度(20°C = 293.15 K)

首先,我们需要计算甲烷的摩尔质量。甲烷的分子量为12(碳)+ 4×1(氢)= 16 g/mol。

假设我们有1摩尔的甲烷,在标准大气压和20°C下,其体积 \( V \) 可以通过理想气体状态方程计算:

\[ V = \frac{nRT}{P} = \frac{1 \text{ mol} \times 0.0821 \text{ L·atm/(mol·K)} \times 293.15 \text{ K}}{1 \text{ atm}} \approx 24.05 \text{ L} \]

接下来,我们计算甲烷的密度 \( \rho \):

\[ \rho = \frac{\text{质量}}{\text{体积}} = \frac{16 \text{ g}}{24.05 \text{ L}} \approx 0.666 \text{ g/L} \]

因此,在20摄氏度和标准大气压下,甲烷的密度大约为0.666克每升。需要注意的是,这个计算是基于理想气体假设,实际情况下由于甲烷并非完全理想,其密度可能会有所偏差。