Пример проблемы с идеальным газом: парциальное давление

В любой смеси газовгаз каждый компонент оказывает парциальное давление что способствует общему давление. В обычном температура и давление, вы можете применить закон идеального газа для расчета парциального давления каждого газа.

Давайте начнем с рассмотрения концепции парциального давления. В смеси газов парциальное давление каждого газа - это давление, которое газ будет оказывать, если он будет единственным, занимающим этот объем пространства. Если вы сложите парциальное давление каждого газа в смеси, значением будет общее давление газа. Закон, используемый для определения парциального давления, предполагает, что температура системы постоянна, а газ ведет себя как идеальный газ, следуя закон идеального газа:

PV = nRT

где P - давление, V - объем, n - число родинокR является газовая постояннаяи Т - температура.

Общее давление является суммой всех парциальных давлений компонентов газа. За N Компоненты газа:

п_{общее количество} = P₁ + P₂ + P₃ +... п_N

Когда написано так, это изменение закона идеального газа называется

п_Икс = P_{общее количество} (н / н_{общее количество})

Вопрос о частичном давлении

Баллон содержит 0,1 моля кислорода и 0,4 моля азота. Если шар при стандартной температуре и давлении, Каково парциальное давление азота?

Решение

Парциальное давление определяется Закон Далтона:

п_Икс = P_{Общее количество} (н_Икс / н_{Общее количество} )

где
п_Икс = парциальное давление газа х
п_{Общее количество} = общее давление всех газов
N_Икс = количество молей газа х
N_{Общее количество} = количество молей всех газов

Шаг 1

Найти П_{Общее количество}

Хотя проблема не указывает явно давление, она говорит вам, что шар находится в стандартная температура и давление. Стандартное давление 1 атм.

Шаг 2

Сложите количество молей компонентов газа, чтобы найти п_{Общее количество}

N_{Общее количество} = п_{кислород} + n_азот
N_{Общее количество} = 0,1 моль + 0,4 моль
N_{Общее количество} = 0,5 моль

Шаг 3

Теперь у вас есть вся информация, необходимая для включения значений в уравнение и решения для P_азот

п_азот = P_{Общее количество} (н_азот / н_{Общее количество} )
п_азот = 1 атм (0,4 моль / 0,5 моль)
п_азот = 0,8 атм

Ответ

Парциальное давление азота составляет 0,8 атм.

• Обязательно сообщайте о своих подразделениях правильно! Как правило, при использовании любой формы закона идеального газа вы будете иметь дело с массой в молях, температурой в Кельвинах, объемом в литрах и давлением в атмосферах. Если у вас температура в градусах Цельсия или Фаренгейта, переведите их в Кельвины, прежде чем продолжить.
• Помните, что настоящие газы не являются идеальными газами, поэтому, хотя при обычных условиях расчет будет иметь очень небольшую ошибку, он не будет точно истинным значением. В большинстве случаев ошибка незначительна. Ошибка возрастает с увеличением давления и температуры газа, поскольку частицы чаще взаимодействуют друг с другом.