Ideālas gāzes piemēra problēma: daļējs spiediens

Jebkurā maisījumā gāzu, katra sastāvdaļa izdara gāzi daļējs spiediens kas veicina kopsummu spiediens. Pie parastā temperatūras un spiedienu, jūs varat piemērot ideālu gāzes likumu, lai aprēķinātu katras gāzes daļēju spiedienu.

Sāksim ar daļēja spiediena jēdziena pārskatīšanu. Gāzu maisījumā katras gāzes daļējais spiediens ir spiediens, ko gāze varētu radīt, ja tā būtu vienīgā, kas aizņem šo telpas tilpumu. Ja jūs summējat katras gāzes daļējo spiedienu maisījumā, vērtība būs kopējais gāzes spiediens. Parciālā spiediena noteikšanai izmantotais likums pieņem, ka sistēmas temperatūra ir nemainīga, un gāze rīkojas kā ideāla gāze, sekojot ideāls gāzes likums:

PV = nRT

kur P ir spiediens, V ir tilpums, n ir skaitlis dzimumzīmju, R ir gāzes konstante, un T ir temperatūra.

Kopējais spiediens ir visu sastāvdaļu gāzu daļējo spiedienu summa. Priekš n gāzes sastāvdaļas:

Lpp_Kopā = P₁ + P₂ + P₃ +... Lpp_n

Šādi rakstot, tiek saukta šī Ideālās gāzes likuma variācija Daltona likums par daļēju spiedienu

Lpp_x = P_Kopā (n / n_Kopā)

Daļēja spiediena jautājums

Balons satur 0,1 molus skābekļa un 0,4 molus slāpekļa. Ja balons ir standarta temperatūrā un spiedienā, kāds ir slāpekļa daļējais spiediens?

Risinājums

Daļēju spiedienu atrod Daltona likums:

Lpp_x = P_Kopā (n_x / n_Kopā )

kur
Lpp_x = gāzes daļējais spiediens x
Lpp_Kopā = visu gāzu kopējais spiediens
n_x = gāzes molu skaits x
n_Kopā = visu gāzu molu skaits

1. solis

Atrodiet P_Kopā

Lai gan problēma tieši neprecizē spiedienu, tā tomēr saka, ka gaisa balons atrodas standarta temperatūra un spiediens. Standarta spiediens ir 1 atm.

2. solis

Saskaita komponentu gāzu molu skaitu, lai atrastu n_Kopā

n_Kopā = n_skābeklis + n_slāpeklis
n_Kopā = 0,1 mol + 0,4 mol
n_Kopā = 0,5 mol

3. solis

Tagad jums ir visa nepieciešamā informācija, lai vērtības pievienotu vienādojumam un atrisinātu P_slāpeklis

Lpp_slāpeklis = P_Kopā (n_slāpeklis / n_Kopā )
Lpp_slāpeklis = 1 atm (0,4 mol / 0,5 mol)
Lpp_slāpeklis = 0,8 atm

Atbilde

Slāpekļa daļējais spiediens ir 0,8 atm.

• Noteikti pareizi ziņojiet par savām vienībām! Parasti, izmantojot jebkura veida ideālas gāzes likumu, jums būs jāsaskaras ar masu molos, temperatūru Kelvinā, tilpumu litros un spiedienu atmosfērās. Ja jums ir temperatūra pēc Celsija vai Fārenheita, pirms turpināšanas konvertējiet tās uz Kelvinu.
• Atcerieties, ka īstas gāzes nav ideālas gāzes, tāpēc, lai arī aprēķinos parastos apstākļos būs ļoti maz kļūdu, tā nebūs precīzi patiesā vērtība. Lielākajā daļā gadījumu kļūda ir nenozīmīga. Kļūda palielinās, palielinoties gāzes spiedienam un temperatūrai, jo daļiņas savstarpēji mijiedarbojas biežāk.