道尔顿分压定律(道尔顿分压定律公式)

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什么是道尔顿定律

道尔顿分压定律(道尔顿分压定律公式)

道尔顿定律又称混合气体分压定律,是由英国化学家和物理学家道尔顿(J.JohnDalton)提出来的。该定律表明了各组分气体压力的相互独立和可线性叠加的性质,即相互不起化学作用的混合气体的总压力等于各组成气体分压力之和。用数学式表达为:

P=P1+P2+…Pn

式中:P表示混合气体总压力,P1、P2、Pn表示各组成气体的分压力。例如氨冷凝器中,氨气的分压力为1.28MPa,空气的分压力为0.11MPa,则总压力P=1.28+0.11=1.391MPa,也就是说氨制冷系统中混入空气后,会使压缩机的排气压力升高,故必须经常放空气。从冷凝器上压力表的读数,以及从冷凝器下部测得的液态制冷剂的温度,可估算出冷凝器中空气的分压力。

道尔顿分压定律公式

道尔顿分压定律公式:f=G/nF。

道尔顿分压定律(也称道尔顿定律)描述的是理想气体的特性。这一经验定律是在1801年由约翰·道尔顿所观察得到的。在任何容器内的气体混合物中,如果各组分之间不发生化学反应,则每一种气体都均匀地分布在整个容器内,它所产生的压强和它单独占有整个容器时所产生的压强相同。

气体是四种基本物质状态之一(其他三种分别为固体、液体、等离子体)。气体可以由单个原子(如稀有气体)、一种元素组成的单质分子(如氧气)、多种元素组成化合物分子(如二氧化碳)等组成。气体混合物可以包括多种气体物质,比如空气。

气体与液体和固体的显著区别就是气体粒子之间间隔很大。理想气体假设:气体分子间距离很大,忽略分子间引力。气体分子自身很小,忽略分子所占体积。理想气体状态方程(Clapeyron方程):pV=nRT。变式推导:pV=\frac{m}{M}RT=\frac{\rhoV}{M}RT\quad\Rightarrow\quadpM=\rhoRT。

注意R(摩尔气体常数)的单位:R=8.31kPa·dm^3·mol^{-1}·k^{-1}=8.31J·mol^{-1}·k^{-1}。气体化合体积定律和Avogadro假说。

道尔顿分压定律是如何产生的

1801年10月,道尔顿宣读了一组论文:《混合气体的组成》、《论水蒸气的力》、《论蒸发》和《论气体受热膨胀》。这四篇论文表明,各地的大气都是由氧、氮、二氧化碳和水蒸气四种主要物质成分的无数微粒或终极质点混合而成的。那么,混合是怎样发生的呢?不久,道尔顿发表一篇题为《弹性流彼此相互扩散的趋势》解释了这一问题;气体混合物的形成是因为气体彼此扩散的缘故。那么这种混合气体又有什么特征呢?道尔顿为此设计了实验,通过实验他得出了结论:混合气体的压力等于各组分气体在同样条件下单独占有该容器时的分压力的总和。这就是著名的道尔顿分压定律。

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