Mieszanina gazów. Prawo Daltona zastosowane do mieszanki gazów

Prawo Daltona mówi, że ciśnienie cząstkowe każdego gazu w mieszaninie gazowej jest równe ciśnieniu, jakie wywierałby on na objętość mieszaniny w tej samej temperaturze. Dlatego całkowite ciśnienie mieszaniny gazów jest sumą ciśnień cząstkowych każdego gazu, który ją tworzy.

Rozważmy dwa rodzaje gazów, A i B. Każdy z nich zajmuje tę samą objętość V i ma tę samą temperaturę T. Jeśli zastosujemy równanie Clapeyrona do dwóch gazów A i B, otrzymamy:

P_TEN .V=n_TEN .R .T i p_b .V=n_b .R .T

Jak pokazano na powyższym rysunku, jeśli zmieszamy dwa gazy, liczba moli gazów w mieszaninie (Nie_mi) staje się:

Nie_mi= n_TEN+ n_b

Gdzie:

Ale nm = (Pm.V) / R. T; więc mamy:

Dokonując pewnych uproszczeń w powyższym wyrażeniu mamy:

P_mi=p_TEN+ p_b (Prawo Daltona)

To samo rozumowanie możemy zastosować do gazów o różnych objętościach i temperaturach. Spójrzmy na poniższy rysunek, na którym dwa balony połączone rurką o znikomej objętości mają styk stykowy. Balony te mają dwa gazy A i B, różniące się między sobą temperaturą i objętością. Z rysunku widzimy, że kran jest zamknięty, dlatego:

P_TEN .V=n_TEN .R .T i p_b .V=n_b .R .T

Później, jeśli otworzymy kran, zobaczymy, że gazy mieszają się, jak pokazano na poniższej ilustracji:

W przypadku tej mieszanki mamy następujące zależności:

V_mi=V_TEN+ V_b
P_TEN .V=n_TEN .R .T
P_b .V=n_b .R .T

Mamy więc, że ostateczną zależność tej mieszanki można rozszerzyć do mieszanki Nie gazy. A zatem:

Autor: Domitiano Marques
Ukończył fizykę
Brazylijska drużyna szkolna