20℃において、メタンと酸素の質量を m、体積を V とします。
① メタン ＞ 酸素
メタンの物質量：ｍ/16 [mol]
酸素の物質量：ｍ/32 [mol]
② メタン ＝ 酸素
メタンの密度：ｍ/V [g/L]
酸素の密度：ｍ/V [g/L]
③ メタン ＞ 酸素
メタンの圧力を P(CH₄) とすると、
P(CH₄)×V=(m/16)×R×(273+100)
P(CH₄)=373mR/(16V)
酸素の圧力を P(O₂) とすると、
P(O₂)×V/2=(m/32)×R×(273+20)
P(O₂)=293mR/(16V)
④ メタン ＜ 酸素
メタンと酸素の圧力を V とします。
メタンの温度を T(CH₄) とすると、
P×V=(m/16)×R×T(CH₄)
T(CH₄)＝16PV/(mR)
酸素の温度を T(O₂) とすると、
P×V＝(m/32)×R×T(O₂)
T(O₂)＝32PV/(mR)
となります。
