Stoffmengenstrom-Umrechner
Rechnen Sie einen Stoffmengenstrom zwischen mol/s, mmol/s, mol/min, mol/h, kmol/h und mol/Tag um. Geben Sie einen Wert ein und wählen Sie dann die Ausgangs- und Zieleinheit.
Stoffmengenstrom zwischen Einheiten umrechnen
Formel für den Stoffmengenstrom
Dabei bedeuten:
- \(q_{\mathrm{in}}\) — der eingegebene Stoffmengenstrom in der gewählten Ausgangseinheit
- \(q_{\mathrm{out}}\) — der umgerechnete Stoffmengenstrom in der gewählten Zieleinheit
- \(f_{\mathrm{from}}\) und \(f_{\mathrm{to}}\) — die Anzahl mol/s, die eine Einheit der Ausgangs- bzw. der Zieleinheit darstellt
Die Formel drückt zunächst den eingegebenen Strom in mol/s aus und teilt dann durch den mol/s-Gegenwert der Zieleinheit. Sie ändert die Einheit, nicht den physikalischen Strom.
Stoffmengenstrom – Rechenbeispiel
Beispiel: Rechnen Sie den Standardwert des Rechners von 2 mol/s in mol/h um.
Eine mol/h entspricht \(1/3600\) mol/s, also:
\[ q_{\mathrm{out}}=2\,\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{s}}\times\frac{3600\,\mathrm{s}}{1\,\mathrm{h}}=7200\,\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{h}} \]
Ergebnis: 2 mol/s = 7.200 mol/h.
So verwenden Sie den Rechner
- Geben Sie in Wert des Stoffmengenstroms eine nichtnegative Zahl ein. Der Standardwert ist 2.
- Wählen Sie in Ausgangseinheit die Einheit dieser Zahl. Standard ist mol/s.
- Wählen Sie in Zieleinheit die gewünschte Einheit. Standard ist mol/h.
- Lesen Sie den umgerechneten Stoffmengenstrom ab. Das Ergebnis ist mit der gewählten Zieleinheit beschriftet.
Sie können in beiden Menüs dieselbe Einheit wählen, um die Zahl unverändert zu lassen. Um eine Umrechnung umzukehren, tauschen Sie die Auswahl in Ausgangseinheit und Zieleinheit und geben dann den Wert ein, den Sie zurückrechnen möchten.
Was der Stoffmengenstrom bedeutet
Der Stoffmengenstrom ist die Stoffmenge, die pro Zeiteinheit einen Punkt passiert oder in ein System eintritt bzw. aus ihm austritt. Die Stoffmenge wird in Mol gemessen. So bedeutet 2 mol/s beispielsweise, dass jede Sekunde 2 Mol den gewählten Punkt passieren. Die Umrechnung der Einheit hängt nicht davon ab, welcher Stoff fließt: Ein Mol ist dieselbe Einheit der Stoffmenge, ob es Wasser, Sauerstoff oder einen anderen Stoff beschreibt.
Stoffmengenströme sind nützlich bei der Berechnung von Reaktorzuläufen, Stoffbilanzen und in der Stöchiometrie. Wenn ein Prozess zwei Ströme erhält, die in unterschiedlichen Einheiten gemessen werden, rechnen Sie diese vor dem Addieren oder Vergleichen auf eine gemeinsame Einheit um. Ein Strom in mol/Tag kann praktisch sein, um die Tagesproduktion anzugeben, während mol/s für eine Rechnung, die in Sekunden ausgedrückt ist, nützlicher sein kann. Keine der Einheiten bezeichnet einen anderen physikalischen Strom; es ändert sich nur die zahlenmäßige Darstellung.
Der Stoffmengenstrom unterscheidet sich vom Massenstrom, der die Masse pro Zeiteinheit misst. Die Umrechnung zwischen beiden erfordert neben dem Strom auch die molare Masse des Stoffs. Wenn Sie mit Kilogramm pro Sekunde oder Pfund pro Stunde arbeiten, verwenden Sie den Massenstrom-Umrechner für Umrechnungen zwischen Massenstrom-Einheiten; die Änderung einer Stoffmengenstrom-Einheit allein ergibt keinen Massenstromwert.
Unterstützte Einheiten und Umrechnungsfaktoren
Der Rechner verwendet mol/s als Bezugseinheit. Jeder Faktor gibt an, wie viele mol/s einer Einheit in der linken Spalte entsprechen. So entspricht 1 kmol/h beispielsweise \(1000/3600\) mol/s, weil ein Kilomol 1.000 Mol enthält und eine Stunde 3.600 Sekunden.
| Einheit | Entsprechung in mol/s |
|---|---|
| mol/s | 1 |
| mmol/s | 0.001 |
| mol/min | 1/60 |
| mol/h | 1/3600 |
| kmol/h | 1000/3600 |
| mol/Tag | 1/86400 |
Zum Prüfen einer Umrechnung von Hand multiplizieren Sie die eingegebene Zahl mit dem Faktor ihrer Ausgangseinheit und dividieren durch den Faktor der Zieleinheit. So dividiert die Umrechnung von mol/h nach kmol/h den Zahlenwert durch 1.000, und die Umrechnung von mol/Tag nach mol/h dividiert ihn durch 24. Diese Beziehungen folgen aus den Einheitenvorsätzen und den Zeitintervallen, ohne dass Angaben zum Stoff erforderlich sind.
Annahmen und praktische Hinweise
Die Zeitumrechnungen setzen einen Tag mit genau 24 Stunden, eine Stunde mit 60 Minuten und eine Minute mit 60 Sekunden voraus. Der Umrechner akzeptiert null und positive Werte. Er zeigt das umgerechnete Ergebnis gerundet an, sodass ein sehr kleines Ergebnis ungleich null als null erscheinen kann; wählen Sie eine kleinere Einheit wie mmol/s, wenn Sie eine besser lesbare Zahl benötigen.
Vergewissern Sie sich vor der Eingabe, dass die ursprüngliche Messung ein Stoffmengenstrom ist. Ein volumetrischer Gasstrom lässt sich nicht allein aus seiner Einheit in mol/s umrechnen: Zur Bestimmung der Gasmenge können Temperatur, Druck und weitere Bedingungen erforderlich sein. Für verwandte Gasrechnungen siehe den Druck-Umrechner. Wenn es in Ihrer Arbeit eher um das Gleichgewicht gelöster Gase als um einen Strom geht, behandelt der Henry-Gesetz-Rechner einen anderen Zusammenhang.
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein normaler Stoffmengenstrom?
Es gibt keinen universellen Normalwert. Ein passender Stoffmengenstrom hängt vom Prozess, von der Größe der Anlage und vom jeweiligen Stoff ab. Vergleichen Sie eine gemessene Rate mit der Auslegungsspezifikation oder einem erwarteten Bereich für das betreffende System. Eine große Zahl in mol/Tag kann denselben Strom bezeichnen wie eine viel kleinere Zahl in mol/s.
Wie rechne ich mmol/s von Hand in kmol/h um?
Multiplizieren Sie mit 0,0036. Ein Millimol ist \(10^{-6}\) Kilomol, und eine Stunde hat 3.600 Sekunden, also ist der kombinierte Faktor \(10^{-6}\times3600=0.0036\). Beispielsweise gilt \(500\,\mathrm{mmol/s}=500\times0.0036=1.8\,\mathrm{kmol/h}\). Prüfen Sie sowohl den Mengenvorsatz als auch die Zeiteinheit; die Änderung nur einer davon liefert ein falsches Ergebnis.
Wie berechne ich den Stoffmengenstrom aus Konzentration und Volumenstrom?
Multiplizieren Sie die Konzentration mit dem Volumenstrom, sofern deren Volumeneinheiten übereinstimmen: \(\dot n=c\dot V\). Eine Lösung mit \(0.2\,\mathrm{mol/L}\), die mit \(3\,\mathrm{L/min}\) fließt, transportiert beispielsweise \(0.6\,\mathrm{mol/min}\) des betreffenden gelösten Stoffs. Verwenden Sie die Konzentration des Stoffs, dessen Stoffmengenstrom Sie möchten, nicht die Gesamtkonzentration aller Komponenten.
Wie berechne ich den Massenstrom aus dem Stoffmengenstrom?
Multiplizieren Sie mit der molaren Masse des Stoffs: \(\dot m=\dot nM\). Für Wasser gilt \(0.5\,\mathrm{mol/s}\times18.015\,\mathrm{g/mol}\approx9.01\,\mathrm{g/s}\). Für ein Gemisch berechnen Sie den Massenstrom jeder Komponente mit ihrer eigenen molaren Masse und addieren sie dann. Eine reine Umrechnung zwischen Stoffmengenstrom-Einheiten kann die fehlende molare Masse nicht liefern.
Kann ich einen Gasstrom in L/min direkt in mol/s umrechnen?
Nicht allein über die Volumenrate. Für ein Gas, das als ideal behandelt werden kann, verwenden Sie \(\dot n=P\dot V/(RT)\) mit absolutem Druck, absoluter Temperatur und konsistenten Einheiten für die Gaskonstante. Klären Sie, ob sich die angegebene Volumenrate auf Ist- oder Normbedingungen bezieht. Auch die Gaszusammensetzung und nichtideales Verhalten können eine Rolle spielen, besonders bei hohen Drücken.
Was bedeutet ein negativer Stoffmengenstrom?
Ein negativer Wert zeigt meist einen Strom entgegen einer gewählten positiven Richtung an, nicht eine negative Stoffmenge. Dieser Umrechner akzeptiert nichtnegative Werte; rechnen Sie daher den Betrag um und behalten Sie das Minuszeichen getrennt, wenn Ihre Rechnung vorzeichenbehaftete Ströme verwendet. Geben Sie Ihre Richtungskonvention an, wenn Sie Ein- und Austrittsraten in einer Stoffbilanz angeben.
Ist der Stoffmengenstrom dasselbe wie die Stoffmengenstromdichte?
Nein. Der Stoffmengenstrom ist eine Menge pro Zeit, z. B. mol/s; die Stoffmengenstromdichte ist eine Menge pro Fläche und Zeit, z. B. mol/(m²·s). Wenn die Stromdichte gleichförmig und senkrecht zu einer Fläche ist, multiplizieren Sie sie mit dieser Fläche, um den Stoffmengenstrom zu erhalten: \(\dot n=JA\). Ist die Stromdichte über die Fläche veränderlich, muss sie stattdessen integriert werden.