2025-09
29气体质量与体积之间换算需要注意什么？
气体质量流量计的流量单位通常是SCCM(mL/min)、SLPM(L/min)，有时候我们需要g/s、g/min，他们之间如何换算呢？
怎样通过密度计算气体质量
我们在中学时期就学习过质量和体积的关系：
m=ρv
其中m是质量，ρ是密度，v是体积。这么看来的话质量与体积之间的换算非常简单，只需要通过密度换算一下就可以了。
但是使用气体密度的时候就要非常注意了，气体是可压缩的，不同的压力、不同的温度下对应的气体密度都不一样，因此我们描述气体密度时通常是：在某个压力、某个温度下，某种气体的密度是多少。
易度流量计定义的标况流量指的是在101.325kPa、25℃状况下的气体体积流量，因此如果要将此标况流量换算成质量单位需要查询被测气体在101.325kPa、25℃状况下的密度，再运用上述公式进行计算。
无法查询到气体密度该怎么计算呢?
别急，即使不知道气体密度，我们仍然能够进行气体质量与体积的换算。这时我们就需要气体摩尔体积这个概念了。
首先我们需要知道一个事实：1mol任何气体在101.325kPa、0℃下的体积都是22.4L，这个体积被称为气体的摩尔体积。通过理想气体状态方程：
PV=nRT
我们就可以计算出气体在101.325kPa、25℃（易度流量计定义的标况）下摩尔体积是24.45L。摩尔其实是数量单位，1mol气体指的就是6.02×1023个气体分子，这么多分子的总质量就称为这种气体的摩尔质量，质量与摩尔质量的关系如下：
m=nM（公式2）
其中m是质量，n是物质的量，M是摩尔质量。摩尔质量在数值上刚好等于分子量，分子量又等于分子的质子和中子之和，而大部分常见气体分子的分子式都很简单，可以直接看出分子量。
组成气体分子的元素通常比较靠前，原子量与元素序号有一定联系
知道了分子量，也就知道了摩尔质量M；知道了标况流量，也就可以计算出物质的量n，就可以轻松得到气体质量流量了：
Q质量流量=Q标况流量/24.45×Mr（公式3）
其中是Mr是分子量。
可能有的小伙伴到这里有点晕了，没关系，如果你的流量计设定的标况是101.325KPa、25℃，只要按照上面的公式计算即可，不必在意推导过程。下面我们就来实践一下吧，看看通过密度计算和通过分子量计算的质量流量结果是否相同。
两种计算方法举例及结果对比
答：
则氮气流量为1.88g/s。
则氮气流量为1.9g/s。
两种计算方法的优缺点
综上所述，通过密度计算优点是比较精确，缺点是必须知道气体在101.325KPa、25℃时的密度，而通过网络搜索查询可能会得到错误的密度值（大部分网上搜索数据都是101.325KPa、0℃下的气体密度值）。通过分子量计算缺点是精确度稍差(1%的误差仍在可接受范围之内)，但优点是不需要查询气体密度，大部分常见气体分子量通过各元素在元素周期表里的排序就能知道。