Калькулятор парциального давления (закон Дальтона)
Перечислите газы и их количества — моли, мольные (для идеальных газов и объемные) проценты или любые числа в нужной пропорции — и общее давление. Калькулятор найдет мольную долю и парциальное давление каждого газа. Во втором режиме введите парциальные давления, чтобы получить общее давление и долю каждого газа.
Работает в браузере: всё, что вы вводите, никуда не отправляется.
Как пользоваться
- Выберите, что означают ваши числа: количества (найти парциальные давления) или парциальные давления (найти общее).
- При желании введите названия газов в том же порядке, что и числа.
- Введите числа через пробел или точку с запятой; десятичный разделитель — запятая.
- Для количеств введите общее давление и выберите единицу.
Формулы
- Мольная доля: xᵢ = nᵢ ÷ (n₁ + n₂ + …)
- Парциальное давление: Pᵢ = xᵢ × P(общ)
- Закон Дальтона: P(общ) = P₁ + P₂ + …
Сумма мольных долей всегда равна 1, а сумма парциальных давлений — общему давлению.
Пример расчета
Воздух при 1 атм, округленно: N₂ 78, O₂ 21, Ar 1 (мольные проценты, в сумме 100).
x(O₂) = 21 ÷ 100 = 0,21, значит, P(O₂) = 0,21 × 1 атм = 0,21 атм. Азот — 0,78 атм, аргон — 0,01 атм. Вместе — 1 атм.
Те же числа можно понимать как моли: 78, 21 и 1 моль дают те же доли.
Смесь с парциальными давлениями 30, 50 и 20 кПа имеет общее давление 100 кПа, а на второй газ приходится половина (x = 0,5).
Советы
- Одна единица для всех. Количества могут быть в любых единицах, но в одних и тех же.
- Идеальные газы. Закон Дальтона хорошо выполняется при обычных давлениях; при очень высоких реальные газы отклоняются.
- Дайвинг и высота. Организм реагирует на парциальное давление кислорода, а не на процент: 21 % при общем давлении 0,5 атм — это всего около 0,1 атм O₂.
Частые вопросы
Что такое закон Дальтона?
В смеси не реагирующих между собой газов общее давление равно сумме давлений, которые создавал бы каждый газ, занимая тот же объем один: P = P₁ + P₂ + … Парциальное давление газа равно его мольной доле, умноженной на общее давление: Pᵢ = xᵢ × P.
Как найти мольную долю?
Разделите количество вещества одного газа на суммарное количество всех газов: xᵢ = nᵢ ÷ Σn. Мольный процент, деленный на 100, — то же самое число; для идеальных газов объемные проценты совпадают с мольными, поэтому состав можно вводить в процентах.
Каковы парциальные давления в воздухе?
Сухой воздух — около 78,08 % N₂, 20,95 % O₂, 0,93 % Ar и 0,04 % CO₂ по объему. При 1 атм это 0,7808 атм азота и 0,2095 атм кислорода. В примере по умолчанию эти доли округлены до 78, 21 и 1.
Можно ли ввести массы в граммах?
Напрямую нет: парциальное давление определяется количеством вещества, а не массой. Сначала переведите массы в моли, разделив на молярную массу (32 г/моль для O₂, 28 г/моль для N₂).
А газ, собранный над водой?
Это смесь с водяным паром, поэтому давление самого газа равно общему давлению минус давление насыщенного пара воды при этой температуре. Вычтите давление пара из измеренного общего давления.