Hustota plynů

Tabulka hustoty plynů

Tabulka shrnuje hustoty vybraných plynů. U plynů je nutné vždy počítat se závislostí na teplotě a tlaku, proto jsou hodnoty vhodné hlavně jako orientační přehled.

Hustota plynů je výrazně menší než hustota kapalin a pevných látek — typické hodnoty se pohybují kolem 0,1–6 kg/m³ při normálních podmínkách (0 °C, 101 325 Pa). Pro porovnání: voda má hustotu cca 1 000 kg/m³, tedy zhruba 800× více než vzduch.

Na rozdíl od kapalin a pevných látek je hustota plynu silně závislá na tlaku a teplotě. Pro ideální plyn platí stavová rovnice:

p · V = n · R · T

kde p je tlak, V objem, n látkové množství, R univerzální plynová konstanta a T absolutní teplota. Z toho plyne, že hustota plynu roste s tlakem a klesá s teplotou. Hodnoty v tabulce platí pro normální podmínky (0 °C, 101 325 Pa). Podrobnější vlastnosti vzduchu najdete na stránce Vzduch.

Tabulka hustoty vybraných plynů
LátkaHustota [kg·m-3]Poznámka
Acetylen1,147 
Amoniak0,75 [3]
Argon1,759 
Bromvodík3,563 [3]
Butan2,559 [3]
Dusík1,234 
Ethan1,24 
Ethylen1,235 
Fluor1,673 [3]
Helium0,1762 
Chlor3,12 
Chlorovodík1,605 
Krypton3,69 
Kyslík1,409 
Methan0,707 
Neon0,888 
Oxid dusnatý1,323 
Oxid dusný1,938 
Oxid siřičitý2,82 [3]
Oxid uhelnatý1,234 
Oxid uhličitý1,951 
Ozon2,114 [3]
Propan1,942 
Sirovodík1,501 
Vodík0,088 95 
Vzduch (suchý)1,275 9 
Xenon5,78 [3]

Hustota suchého vzduchu

Hustota suchého vzduchu ρ při tlaku p a teplotě t:

ρ = (ρ0 / (1 + γ · t)) · (p / p0)

ρ0 = 1,276 kg·m-3

p0 = 100 000 Pa

γ = 0,003 66 K-1

Proč helium stoupá vzhůru

Helium má hustotu 0,1762 kg/m³, zatímco suchý vzduch má hustotu 1,276 kg/m³ — helium je tedy přibližně 7× lehčí než vzduch. Vztlaková síla, která působí na heliový balónek, je daná Archimedovým zákonem: balónek „vytlačí“ stejný objem vzduchu, který má větší hmotnost než plyn uvnitř, a balónek proto stoupá vzhůru.

Vodík je s hustotou 0,089 kg/m³ ještě lehčí, ale kvůli vysoké hořlavosti se v balónech nepoužívá — po katastrofě vzducholodi Hindenburg v roce 1937 přešly všechny vzducholodě a balóny na helium.

Časté otázky

Proč se u plynů musí uvádět teplota a tlak?

Protože plyn je stlačitelný. Při vyšším tlaku má stejný objem plynu větší hmotnost, a tedy vyšší hustotu. Při vyšší teplotě se plyn rozpíná a hustota klesá.

Jaká je hustota vzduchu?

Suchý vzduch má při 0 °C a tlaku 101 325 Pa hustotu přibližně 1,293 kg/m³. Hodnota v tabulce pro 100 000 Pa je velmi blízká: 1,276 kg/m³.

Který plyn je lehčí než vzduch?

Výrazně lehčí než vzduch jsou například vodík a helium. Naopak oxid uhličitý, chlor nebo xenon jsou hustší než vzduch.