Μείγμα αερίου. Ο νόμος του Ντάλτον εφαρμόστηκε στο μείγμα αερίων

Ο νόμος του Dalton δηλώνει ότι η μερική πίεση κάθε αερίου σε ένα μείγμα αερίων είναι ίση με την πίεση που θα ασκούσε καταλαμβάνοντας τον όγκο του μείγματος, στην ίδια θερμοκρασία. Επομένως, η συνολική πίεση του μείγματος αερίου είναι το άθροισμα των μερικών πιέσεων κάθε αερίου που το συνθέτει.

Ας εξετάσουμε δύο τύπους αερίων, Α και Β. Καθένα από αυτά καταλαμβάνει τον ίδιο όγκο V και έχει την ίδια θερμοκρασία T. Εάν εφαρμόσουμε την εξίσωση Clapeyron στα δύο αέρια Α και Β, έχουμε:

Π_Ο .V = ν_Ο .R .T και σελ_σι .V = ν_σι .R .T

Όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα, εάν αναμειγνύουμε τα δύο αέρια, τον αριθμό γραμμομορίων των αερίων στο μείγμα (όχι_Μ) γινεται:

όχι_Μ= ν_Ο+ ν_σι

Οπου:

Αλλά nm = (Pm.V) / R. Τ; οπότε έχουμε:

Κάνοντας μερικές απλοποιήσεις στην παραπάνω έκφραση, έχουμε:

Π_Μ= σ_Ο+ σελ_σι (Ο νόμος του Ντάλτον)

Μπορούμε να εφαρμόσουμε τον ίδιο συλλογισμό σε αέρια διαφορετικών όγκων και θερμοκρασιών. Ας δούμε το παρακάτω σχήμα, στο οποίο δύο μπαλόνια που συνδέονται με ένα σωλήνα αμελητέου όγκου έχουν μια βρύση επαφής. Αυτά τα μπαλόνια έχουν δύο αέρια Α και Β, με θερμοκρασίες και όγκους διαφορετικούς μεταξύ τους. Από το σχήμα βλέπουμε ότι η βρύση είναι κλειστή, επομένως:

Π_Ο .V = ν_Ο .R .T και σελ_σι .V = ν_σι .R .T

Αργότερα, εάν ανοίξουμε τη βρύση, θα δούμε ότι τα αέρια αναμιγνύονται, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα:

Για αυτό το μείγμα, έχουμε τις ακόλουθες σχέσεις:

Β_Μ= V_Ο+ V._σι
Π_Ο .V = ν_Ο .R .T
Π_σι .V = ν_σι .R .T

Έχουμε λοιπόν ότι η τελική σχέση αυτού του μείγματος μπορεί να επεκταθεί σε ένα μείγμα όχι αέρια. Ετσι:

Από τον Domitiano Marques
Αποφοίτησε στη Φυσική
Σχολική ομάδα της Βραζιλίας