Ideal gaseksempel Problem: Delvist tryk

I enhver blanding af gasser, hver komponentgas udøver et delvist pres der bidrager til det samlede beløb tryk. Til almindelig temperaturer og tryk, kan du anvende den ideelle gaslov til at beregne delgastrykket for hver gas.

Lad os starte med at gennemgå begrebet delvis pres. I en blanding af gasser er det partielle tryk for hver gas det tryk, som gas ville udøve, hvis det var den eneste, der optager dette rumfang. Hvis du tilføjer delgastrykket for hver gas i en blanding, vil værdien være det samlede tryk på gasen. Den lov, der bruges til at finde delvist tryk, antager, at temperaturen i systemet er konstant, og gassen opfører sig som en ideel gas efterfølgende den ideelle gaslov:

PV = nRT

hvor P er tryk, V er volumen, n er tallet af mol, R er gaskonstantenog T er temperatur.

Det samlede tryk er derefter summen af ​​alle deltryk i komponentgasser. Til n komponenter i en gas:

P_Total = P₁ + P₂ + P₃ +... P_n

Når denne skrives på denne måde kaldes denne variation af den ideelle gaslov

P_x = P_Total (n / n_Total)

Spørgsmål om delvis pres

En ballon indeholder 0,1 mol ilt og 0,4 mol nitrogen. Hvis ballonen er ved standard temperatur og tryk, hvad er kvælstofets deltryk?

Løsning

Delvist pres findes af Daltons lov:

P_x = P_Total (n_x / n_Total )

hvor
P_x = partielt tryk af gas x
P_Total = samlet tryk for alle gasser
n_x = antal mol gas x
n_Total = antal mol af alle gasser

Trin 1

Find P_Total

Selvom problemet ikke udtrykkeligt angiver trykket, fortæller det dig, at ballonen er ved standard temperatur og tryk. Standardtryk er 1 atm.

Trin 2

Tilføj antallet af mol af komponentgasserne for at finde n_Total

n_Total = n_ilt + n_nitrogen
n_Total = 0,1 mol + 0,4 mol
n_Total = 0,5 mol

Trin 3

Nu har du alle de nødvendige oplysninger for at tilslutte værdierne til ligningen og løse for P_nitrogen

P_nitrogen = P_Total (n_nitrogen / n_Total )
P_nitrogen = 1 atm (0,4 mol / 0,5 mol)
P_nitrogen = 0,8 atm

Svar

Kvælstofens deltryk er 0,8 atm.

• Sørg for at rapportere dine enheder korrekt! Når du bruger nogen form for den ideelle gaslov, vil du typisk beskæftige dig med masse i mol, temperatur i Kelvin, volumen i liter, og trykket er i atmosfæren. Hvis du har temperaturer i Celsius eller Fahrenheit, skal du konvertere dem til Kelvin, før du fortsætter.
• Husk, at reelle gasser ikke er ideelle gasser, så selvom beregningen har meget lille fejl under almindelige forhold, er det ikke nøjagtigt den sande værdi. I de fleste situationer er fejlen ubetydelig. Fejl stiger, når trykket og temperaturen på en gas stiger, fordi partiklerne interagerer med hinanden oftere.