Prawo Daltona

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Prawo Daltona – wspólne określenie na dwa różne prawa, sformułowane przez Johna Daltona, które są wzajemnie komplementarne:

  • prawo ciśnień cząstkowych
  • prawo objętości cząstkowych

Prawo ciśnień cząstkowych[edytuj]

Prawo ciśnień cząstkowych zostało opublikowane przez Daltona w 1810 r. Głosi ono:

"Ciśnienie wywierane przez mieszaninę gazów jest równe sumie ciśnień wywieranych przez składniki mieszaniny, gdyby każdy z nich był umieszczany osobno w tych samych warunkach objętości i temperatury, jest ono zatem sumą ciśnień cząstkowych."

W formie matematycznej można je wyrazić jako:

gdzie:

  • p – ciśnienie w mieszaninie k-składnikowej w objętości V i temperaturze T
  • piciśnienie cząstkowe składnika i w tej samej objętości i temperaturze

Prawo Daltona jest słuszne dla gazów doskonałych nie reagujących z sobą. Dla gazów rzeczywistych jest słuszne jedynie dla gazów rozrzedzonych i w temperaturze znacznie powyżej punktu krytycznego.

Prawo objętości cząstkowych[edytuj]

Prawo objętości cząstkowych głosi:

"Objętość zajmowana przez mieszaninę gazów jest równa sumie objętości, które byłyby zajmowane przez składniki mieszaniny, gdyby każdy z nich był umieszczony osobno w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury, czyli jest równa sumie objętości cząstkowych."

gdzie:

  • V – objętość mieszaniny k-składnikowej przy ciśnieniu p i temperaturze T
  • Vi – objętość cząstkowa składnika i w tej samej temperaturze i ciśnieniu

Wyprowadzenie[edytuj]

Oba prawa można wyprowadzić z równania Clapeyrona czyli równania stanu gazu doskonałego. Dla mieszaniny k gazów o liczbie moli n (liczności), zajmującej objętość V przy ciśnieniu p, zachodzi:

gdzie

  • – liczba moli poszczególnych składników

Ciśnienie cząstkowe[edytuj]

Jeżeli gaz i jest gazem doskonałym, to zgodnie z równaniem Clapeyrona, w tej objętości wywiera ciśnienie zwane ciśnieniem cząstkowym, określone wzorem:

Suma ciśnień cząstkowych gazów i = 1...k wynosi:

Objętość cząstkowa[edytuj]

Podobnie, definiując objętość cząstkową jako objętość składnika i oraz korzystając z równania Clapeyrona można zapisać:

a suma objętości cząstkowych gazów i = 1...k równa jest:

Bibliografia[edytuj]

Ilustrowana encyklopedia dla wszystkich, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1990, ISBN 83-204-0697-8