TIC分析機器のメモ

理想気体の状態方程式 (Ideal gas law)

PV = nRT

  • P : 圧力 Pressure (Pa)
  • V : 体積 Volume (m3; 1000 L = 1 m3)
  • n : 物質量 Amount of material (mol)
  • R : モル気体定数 gas constant (8.314 J (mol K)-1)
  • T : 絶対温度 Absolute temperature (K)

ガスボンベについて (About the gas cylinder)

Elementar TIC分析計は, キャリアガスの供給にガスボンベを使用します。 ガスボンベは高圧ガスボンベで, ガスは一定の圧力で分析計に供給されます。 ガスボンベには, ボンベ内の圧力をモニターする圧力計が装備されています。

The Elementar TIC analyzer uses a gas cylinder to supply the carrier gas. The gas cylinder is a high-pressure gas cylinder, and the gas is supplied to the analyzer at a constant pressure. The gas cylinder is equipped with a pressure gauge to monitor the pressure inside the cylinder.

N2 ガスボンベの容量は 47 L です。 ガスボンベの圧力は 15 MPa です。 温度は 25 °C と仮定します。

The volume of the N2 gas cylinder is 47 L. The pressure is 15 MPa. Assume the temperature is 25 °C.

Conversion factor

  • 1 J is 1 Pa m3.
  • 1000 L is m3.
  • 20 °C is 293.15 K.

ガスボンベの残圧から使用したガスの量を計算します。Calculate the amount of gas used from the residual pressure in the gas cylinder.

calc_n = function(pressure, volume, temperature) {
  R = 8.314                     # J/(mol K)
  kelvin = temperature + 273.15 # Convert to Kelvin
  volume = volume / 1000        # Convert to m^3^
  pressure = pressure * 1000000 # Convert to Pa
  x = pressure * volume / (R * kelvin)
  as.double(format(x, digits = 6))
}

n_15 = calc_n(pressure = 15, volume = 47, temperature = 25)
n_10 = calc_n(pressure = 10, volume = 47, temperature = 25)

ガスボンベの初期のモル数は 284.41 mol です。 ガスボンベの最終のモル数は 189.606 mol です。 消費された N2 ガスのモル数は 94.804 mol です。

The initial number of moles of N2 gas in the cylinder is 284.41 mol. The final number of moles of N2 gas in the cylinder is 189.606 mol. The number of moles of N2 gas consumed is 94.804 mol.