Gas density calculator

혼합 기체의 밀도를 계산해야 할 일이 있어

기체의 밀도를 계산해 주는 간단한 Python program을 만들어 보았습니다.

일단 기체의 밀도를 Ideal gas law(Wikipedia) 로 부터 계산해보겠습니다.

(M : mass, m : atomic mass or molar mass)

ideal gas law에 n을 대입 후 정리 해 줍니다.

symbol	unit
m	g/mol	atomic mass or molar mass
P	N/m^2	pressure	1atm = 101325 N/m^2
R	J/(mol K)	gas constant	8.3144621
T	K	temperature
ρ	g/m^3	density

위 식을 이용하여 Argon, CF4, C4H10 의 밀도를 계산하는 아주 간단한 코드를 만들었습니다.

(T = 300 K, P = 1 atm 일때)

코드에서는 기체밀도의 단위를 g/cm^3 으로 보기위해 10^-6을 곱해 주었습니다.

이 세가지 기체를 혼합한 혼합기체의 밀도를 구하는 것이 목표입니다.

혼합기체의 밀도는 아주 쉽습니다.

질량분률일 경우, 간단히 아래식을 이용하여 쉽게 구할 수 있습니다.

(f_i : 각 기체의 질량분률, ρ_i : 각 기체의 밀도)

Argon 80%, CF4 10%, C4H10 10% 혼합기체의 밀도는

입니다. 이 부분을 간단히 코딩해 줍니다.

결과는 다음과 같습니다.

Argon, CF4, C4H10 의 경우 Wikipedia의 값과 비교해 보니 같거나 비슷한 값을 주는 것을 알 수 있습니다.