Как измерить давление газа: методы и инструменты

При работе с газами, будь то атмосферный воздух или газ, находящийся внутри сосуда или баллона, измерение давления играет важную роль. Знание давления газа необходимо во многих областях.

В этой статье мы рассмотрим различные методы измерения давления газа и необходимые инструменты для этого.

Для измерения атмосферного давления, который также является газом (смесью газов), можно воспользоваться обычным анероидным барометром. Этот прибор основан на принципе изменения объема металлической коробочки под воздействием внешнего давления. Обычно анероидные барометры показывают давление в атмосферах или миллиметрах ртутного столба.

Для более точных измерений атмосферного давления можно использовать ртутные барометры. Эти приборы обладают высокой точностью, но они сложнее в использовании и требуют профессиональных навыков. Они измеряют давление в «миллиметрах ртутного столба» (мм рт.ст.). Однако для повседневных задач обычный барометр вполне подходит.

Если вам нужно измерить давление газа внутри сосуда, такого как баллон, камера или труба, вам потребуется манометр. Манометры доступны с разными уровнями точности и диапазонами измерений. Если требуется высокая точность и управляемость, можно воспользоваться электронным манометром. Он позволяет регулировать точность и диапазон измерений.

Установите манометр на специальный фитинг, который обычно присутствует на стандартных баллонах с газом. Большинство манометров измеряют давление в атмосферах или килограммах силы на квадратный сантиметр (кгс/см²). Если необходимо преобразовать единицы измерения, учтите, что 1 кгс/см² равен 1 технической атмосфере и 100 килопаскалям.

Если измерить давление газа напрямую невозможно, его можно рассчитать теоретически. Для этого вам потребуется знать объем сосуда, температуру газа, его массу и химический состав. Объем стандартных газовых баллонов часто указан на баллоне (например, 50 литров для пропана или 40 литров для кислорода).

Рассчитайте массу газа, взвесив пустой баллон и наполненный. Разница в весе будет равна массе газа в баллоне. Для удобства расчетов переведите массу газа в граммы и температуру в Кельвины, добавив 273 к температуре в градусах Цельсия.

Определите молярную массу газа, которую можно найти в литературных источниках. Например, для кислорода молярная масса составляет 32, а для воздуха — 29. Указав все необходимые параметры, умножьте число 8,31 на массу газа в сосуде и температуру. Затем разделите это произведение на объем сосуда в кубических метрах и молярную массу. Полученное число будет давлением газа в паскалях.

Итак, измерение давления газа может быть необходимо для различных задач. В зависимости от контекста и доступных инструментов, вы можете выбрать подходящий метод измерения или расчета, чтобы получить необходимые данные о давлении газа.