Ideális gáz példa probléma: részleges nyomás

Bármely keverékben gázok, az egyes komponensek gázt gyakorolnak részleges nyomás ami hozzájárul az összeghez nyomás. Általában hőmérsékletek és a nyomás, az ideális gázszabályt alkalmazhatja az egyes gázok részleges nyomásának kiszámításához.

Kezdjük a részleges nyomás fogalmának áttekintésével. Gázkeverékben az egyes gázok parciális nyomása az a nyomás, amelyet a gáz gyakorolna, ha az egyetlen ilyen helyet foglal el. Ha összeadjuk az egyes gázok részleges nyomását egy keverékben, akkor az érték a gáz teljes nyomása. A parciális nyomás megállapítására használt törvény feltételezi, hogy a rendszer hőmérséklete állandó, és a gáz ideális gázként viselkedik, követve az ideális gáz törvény:

PV = nRT

ahol P nyomás, V térfogat, n szám anyajegyek, R jelentése a gázállandóés T jelentése hőmérséklet.

A teljes nyomás ekkor az alkatrészgázok összes parciális nyomásának összege. mert n gáz alkatrészei:

P_teljes = P₁ + P₂ + P₃ +... P_n

Így írva ezt az ideális gáz törvénynek ezt a variációját hívják

P_x = P_teljes (n / n_teljes)

Részleges nyomás kérdése

Egy ballon 0,1 mol oxigént és 0,4 mol nitrogént tartalmaz. Ha a ballon van normál hőmérsékleten és nyomáson, mi a nitrogén parciális nyomása?

Megoldás

A részleges nyomást a Dalton törvénye:

P_x = P_Teljes (n_x / n_Teljes )

hol
P_x = a gáz parciális nyomása x
P_Teljes = valamennyi gáz teljes nyomása
n_x = a gáz molszáma x
n_Teljes = az összes gáz molszáma

1. lépés

Keresse meg P_Teljes

Bár a probléma nem határozza meg kifejezetten a nyomást, azt mondja, hogy a ballon ott van normál hőmérséklet és nyomás. A standard nyomás 1 atm.

2. lépés

Összeadja a komponensgázok móljainak számát, hogy n legyen_Teljes

n_Teljes = n_oxigén + n_nitrogén
n_Teljes = 0,1 mol + 0,4 mol
n_Teljes = 0,5 mol

3. lépés

Most már rendelkezik minden szükséges információval az értékek beillesztéséhez az egyenletbe és a P megoldására_nitrogén

P_nitrogén = P_Teljes (n_nitrogén / n_Teljes )
P_nitrogén = 1 atm (0,4 mol / 0,5 mol)
P_nitrogén = 0,8 atm

Válasz

A nitrogén parciális nyomása 0,8 atm.

• Ügyeljen arra, hogy helyesen jelentse be egységét! Általában az ideális gáz törvény bármely formájának használatakor a mól tömegével, a kelvin hőmérsékleten, a térfogattal literben és a nyomással a légkörben kell foglalkozni. Ha Celsius vagy Fahrenheit hőmérséklete van, akkor folytassa Kelvinre konvertálással.
• Ne felejtse el, hogy a valódi gázok nem ideális gázok, tehát bár a számításnak rendkívüli körülmények között nagyon csekély hibája van, nem lesz pontosan a valódi érték. A legtöbb helyzetben a hiba elhanyagolható. A hiba növekszik, amikor a gáz nyomása és hőmérséklete növekszik, mivel a részecskék gyakrabban kölcsönhatásba lépnek egymással.