Vznikne ho překvapivě mnoho, přesný objem ale záleží na tlaku a teplotě. Zkusme dotaz zodpovědět pro „pokojové“ podmínky – normální atmosférický tlak a teplotu 20 °C.
V podstatě nás zajímá, jaký bude objem jedné tuny plynného dusíku za určitých konkrétních podmínek.
Chování plynů při různých tlacích a teplotách popisuje takzvaná stavová rovnice ideálního plynu. Jak název napovídá, funguje zcela přesně pro hypotetické „ideální“ plyny (dokonale stlačitelné a bez vnitřního tření). Pro skutečné plyny platí jen přibližně, ale její přesnost je za běžných teplot a tlaků dostatečná.
Stavová rovnice ideálního plynu je elegantně jednoduchá:
pV = nRT
p ... tlak. My ve výpočtu použijeme normální atmosférický tlak, který činí 101 325 Pa.
V ... objem plynu. Ten chceme vypočítat.
n ... látkové množství v molech. Musíme tedy zjistit, kolik molů dusíku obsahuje jedna jeho tuna.
R ... molární plynová konstanta. Má hodnotu 8,314 J·K-1·mol-1.
T ... teplota v kelvinech (K). Stupně Celsia snadno převedeme na kelviny, pokud k hodnotě ve °C přičteme 273,15. Zajímá nás objem dusíku při 20 °C, což odpovídá 293,15 K.
V prvním kroku potřebujeme určit látkové množství dusíku. Máme jednu tunu kapalného dusíku. Když se změní na plyn, jeho látkové množství zůstane stejné – žádné molekuly nezmizí ani nepřibudou.
Molární hmotnost dusíku (tvořeného dvouatomovými molekulami N2) je 28,0134 g·mol-1. To znamená, že jeden mol dusíku váží 28,0134 gramů. V jedné tuně (1 000 000 gramů) je tedy 1 000 000 : 28,0134 = 35 697,2021 molu dusíku.
Teď můžeme dosadit všechny hodnoty do stavové rovnice a vypočítat objem dusíku:
101 325 ∙ V = 35 697,2021 ∙ 8,314 ∙ 293,15
V = 87 002 974 : 101 325
V = 858,65 m3
Odpařením jedné tuny kapalného dusíku vznikne 858,65 metrů krychlových plynu (při normálním atmosférickém tlaku a teplotě 20 °C).
Kapalný dusík běžně používaný v laboratořích má teplotu asi −196 °C a hustotu 808,6 kg·m-3. Z toho vyplývá, že objem naší tuny kapalného dusíku je 1 000 : 808,6 = 1,2367 m3. Když ji odpaříme za „pokojového“ tlaku a teploty, zvětší se tudíž její objem skutečně působivě – asi 694krát.
Hematofagie (neboli sání krve) je rozšířená potravní strategie. Najdeme ji jak u řady členovců (klíšťata, komáři, ovádi, blechy, muchničky, tiplíci aj.), tak u mnoha dalších živočichů (pijavky, měchovci, klubáci, upíři aj.)
2x
Obecně se u stromů udává, že objem, který zaujímá nad zemí koruna, odpovídá zhruba objemu kořenů, tj. dá se i říct že kam dosahují větve, tam dosahují kořeny pod zemí.
4x
Proč je obloha modrá? Umí žirafa plavat? Mohou mít ryby žízeň? Vy to nevíte?
My vám to řekneme, zeptejte se přírodovědců!
Zajímá vás nějaký přírodní jev, který byste chtěli objasnit a vysvětlit? Dejte nám pár dní a my váš dotaz zodpovíme zde na webu, případně vám odpověď pošleme mailem.
Chcete-li určit rostlinu, zvíře nebo třeba houbu, pošlete nám kvalitní, ostrou fotku, na které budou vidět detaily těla. Napište nám také přesné místo nálezu.
Je to hrozně jednoduché, stačí se zaregistrovat, vyplnit o sobě všechny údaje a my ti pošleme Kartu přírodovědce s tvým jménem, na kterou můžeš čerpat mnoho výhod.
Katalog pro učitele je nabídkový systém, kde si zaregistrovaný učitel může zapůjčit odborné přístroje, objednat praktická cvičení nebo přednášky pro studenty.
Proč je obloha modrá? Proč má beruška sedm teček? Umí žirafa plavat? Vy to nevíte? My vám to řekneme, zeptejte se přírodovědců.
