Конвертер молярного расхода
Переводите молярный расход между моль/с, ммоль/с, моль/мин, моль/ч, кмоль/ч и моль/сут. Введите значение, затем выберите исходную и целевую единицы измерения.
Перевод молярного расхода между единицами
Формула молярного расхода
Где:
- \(q_{\mathrm{in}}\) — введённый молярный расход в выбранной исходной единице
- \(q_{\mathrm{out}}\) — преобразованный молярный расход в выбранной целевой единице
- \(f_{\mathrm{from}}\) и \(f_{\mathrm{to}}\) — количества моль/с, соответствующие одной исходной и одной целевой единице соответственно
Формула сначала выражает введённый расход в моль/с, затем делит на эквивалент целевой единицы в моль/с. Она меняет единицу измерения, а не сам физический расход.
Молярный расход — пример расчёта
Пример: переведём значение калькулятора по умолчанию 2 моль/с в моль/ч.
Один моль/ч равен \(1/3600\) моль/с, поэтому:
\[ q_{\mathrm{out}}=2\,\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{s}}\times\frac{3600\,\mathrm{s}}{1\,\mathrm{h}}=7200\,\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{h}} \]
Результат: 2 моль/с = 7200 моль/ч.
Как пользоваться калькулятором
- Введите неотрицательное число в поле Значение молярного расхода. По умолчанию — 2.
- Выберите единицу этого числа в поле Исходная единица. По умолчанию — моль/с.
- Выберите нужную единицу в поле Целевая единица. По умолчанию — моль/ч.
- Прочитайте результат в поле Преобразованный молярный расход. Результат сопровождается выбранной целевой единицей.
Можно выбрать одну и ту же единицу в обоих списках — тогда число останется без изменений. Чтобы выполнить обратное преобразование, поменяйте местами выбор в полях Исходная единица и Целевая единица, затем введите значение, которое нужно перевести обратно.
Что такое молярный расход
Молярный расход — это количество вещества, проходящего через заданную точку либо входящего в систему или выходящего из неё в единицу времени. Количество вещества измеряется в молях. Например, 2 моль/с означает, что каждую секунду через выбранную точку проходит 2 моля. Перевод единиц не зависит от того, какое именно химическое вещество течёт: один моль — это одна и та же единица количества вещества независимо от того, описывает ли он воду, кислород или другой материал.
Молярные расходы используются в расчётах подачи в реакторы, при составлении материальных балансов и в стехиометрии. Если процесс получает два потока, измеренных в разных единицах, приведите их к общей единице, прежде чем складывать или сравнивать их расходы. Расход в моль/сут может быть удобен для отчётности о суточном производстве, тогда как моль/с полезнее для расчётов, выраженных в секундах. Ни одна из этих единиц не означает иного физического потока — меняется лишь числовое представление.
Молярный расход отличается от массового расхода, который измеряет массу в единицу времени. Для перевода одного в другой помимо расхода требуется молярная масса вещества. Если вы работаете с килограммами в секунду или фунтами в час, воспользуйтесь конвертером массового расхода для перевода между единицами массового расхода; смена одной лишь единицы молярного расхода не даст значения массового расхода.
Поддерживаемые единицы и коэффициенты перевода
Калькулятор использует моль/с в качестве базовой единицы. Каждый коэффициент ниже показывает, сколько моль/с соответствует одной единице из левого столбца. Например, 1 кмоль/ч — это \(1000/3600\) моль/с, поскольку киломоль содержит 1000 молей, а час — 3600 секунд.
| Единица | Эквивалент в моль/с |
|---|---|
| mol/s | 1 |
| mmol/s | 0,001 |
| mol/min | 1/60 |
| mol/h | 1/3600 |
| kmol/h | 1000/3600 |
| mol/day | 1/86400 |
Чтобы проверить перевод вручную, умножьте введённое число на коэффициент исходной единицы и разделите на коэффициент целевой единицы. Например, перевод из моль/ч в кмоль/ч делит числовое значение на 1000. Перевод из моль/сут в моль/ч делит его на 24. Эти соотношения следуют из приставок единиц и интервалов времени и не требуют никаких сведений о веществе.
Допущения и практические советы
Переводы времени предполагают ровно 24 часа в сутках, 60 минут в часе и 60 секунд в минуте. Конвертер принимает нулевые и положительные значения. Преобразованное число выводится с округлением для отображения, поэтому очень малый ненулевой результат может показаться нулём; выберите меньшую единицу, например ммоль/с, если нужно более читаемое число.
Прежде чем вводить исходное измерение, убедитесь, что это расход количества вещества. Объёмный расход газа нельзя перевести в моль/с, исходя только из его единиц: для определения количества газа могут потребоваться температура, давление и другие условия. Для смежных расчётов с газами см. конвертер давления. Если ваша задача касается равновесия растворённого газа, а не потока, обратитесь к калькулятору закона Генри — он описывает другую зависимость.
Часто задаваемые вопросы
Что такое нормальный молярный расход?
Универсального нормального значения не существует. Подходящий молярный расход зависит от процесса, размеров оборудования и вещества, с которым работают. Сравнивайте измеренный расход с проектной спецификацией или ожидаемым диапазоном для конкретной системы. Большое число в моль/сут может описывать тот же поток, что и гораздо меньшее число в моль/с.
Как перевести ммоль/с в кмоль/ч вручную?
Умножьте на 0,0036. Один миллимоль — это \(10^{-6}\) киломоля, а в часе 3600 секунд, поэтому общий множитель равен \(10^{-6}\times3600=0.0036\). Например, \(500\,\mathrm{mmol/s}=500\times0.0036=1.8\,\mathrm{kmol/h}\). Проверяйте и приставку количества, и единицу времени; изменение только одной из них даёт неверный результат.
Как вычислить молярный расход, зная концентрацию и объёмный расход?
Умножьте концентрацию на объёмный расход, при условии что их единицы объёма совпадают: \(\dot n=c\dot V\). Например, раствор с концентрацией \(0.2\,\mathrm{mol/L}\), текущий со скоростью \(3\,\mathrm{L/min}\), переносит \(0.6\,\mathrm{mol/min}\) указанного растворённого вещества. Используйте концентрацию того вещества, молярный расход которого вам нужен, а не суммарную концентрацию всех компонентов.
Как вычислить массовый расход из молярного расхода?
Умножьте на молярную массу вещества: \(\dot m=\dot nM\). Для воды \(0.5\,\mathrm{mol/s}\times18.015\,\mathrm{g/mol}\approx9.01\,\mathrm{g/s}\). Для смеси рассчитайте массовый расход каждого компонента по его собственной молярной массе, а затем сложите их. Перевод между единицами молярного расхода сам по себе не заменит недостающую информацию о молярной массе.
Можно ли перевести расход газа в л/мин сразу в моль/с?
Не по одной лишь объёмной скорости. Для газа, который можно считать идеальным, используйте \(\dot n=P\dot V/(RT)\), подставляя абсолютное давление, абсолютную температуру и согласованные единицы газовой постоянной. Уточните, относятся ли заявленные объёмные расходы к фактическим или нормальным (стандартным) условиям. Состав газа и отклонения от идеальности также могут иметь значение, особенно при высоких давлениях.
Что означает отрицательный молярный расход?
Отрицательное значение обычно указывает на поток в направлении, противоположном выбранному положительному, а не на отрицательное количество вещества. Этот конвертер принимает неотрицательные значения, поэтому переведите модуль значения и сохраните знак минус отдельно, если в ваших расчётах используются знаковые потоки. Указывайте принятую систему направлений при reporting — нет, оставим: Указывайте принятое направление при отчёте о входных и выходных расходах в материальном балансе.
Молярный расход — это то же самое, что молярная плотность потока?
Нет. Молярный расход — это количество вещества в единицу времени, например моль/с; молярная плотность потока — количество вещества на единицу площади в единицу времени, например моль/(м²·с). Если плотность потока равномерна и перпендикулярна некоторой площади, умножьте её на эту площадь, чтобы получить молярный расход: \(\dot n=JA\). Если плотность потока меняется по площади, вместо умножения её нужно интегрировать.