Calculateur de la loi de Dalton

Comment utiliser le calculateur

1. Dans Quantités de gaz en moles (n₁, n₂, ...), saisissez la quantité de chaque gaz en moles, en séparant les valeurs par des virgules. Par exemple, saisissez 2.5,1.2,3.1 pour trois gaz.
2. Dans Température (T), saisissez la température absolue du mélange en kelvins. Pour convertir une température en degrés Celsius, ajoutez 273,15.
3. Dans Volume (V), saisissez en litres le volume occupé par le mélange. Tous les gaz doivent occuper ce même volume.
4. Lisez la Pression totale (P) en kPa. Multipliez la valeur affichée par 1 000 pour obtenir la pression calculée selon la loi des gaz parfaits à partir de vos données. Cette correction est nécessaire en raison de l’erreur actuelle de conversion d’unités du calculateur.

Ce que dit la loi de Dalton

La loi de Dalton sur les pressions partielles indique que la pression d’un mélange de gaz parfaits est égale à la somme des pressions que ses composants exerceraient chacun seul à la température et dans le volume du mélange. La contribution de chaque composant est sa pression partielle. Si un mélange contient trois gaz, sa pression totale est \(p_1+p_2+p_3\).

Pour un mélange idéal, la pression partielle d’un composant est \(p_i=n_iRT/V\). En additionnant ces contributions, on obtient \(P_{\mathrm{total}}=(\sum_i n_i)RT/V\) : la pression totale dépend de la quantité totale de gaz, de la température et du volume. À température et volume constants, l’ajout de moles augmente la pression, quel que soit le gaz parfait ajouté.

La part de la pression due à un gaz est égale à sa fraction molaire multipliée par la pression totale : \(p_i=(n_i/n_{\mathrm{total}})P_{\mathrm{total}}\). Cette relation peut aider à interpréter un mélange, même si ce calculateur ne donne que la pression totale, et non les différentes pressions partielles. Pour d’autres calculs faisant intervenir les moles, la température, le volume et la pression, consultez le calculateur de la loi des gaz parfaits.

Hypothèses et limites pratiques

Le calcul suppose que les gaz se comportent comme des gaz parfaits, qu’ils sont parfaitement mélangés et qu’ils ont la même température et occupent le même volume. Les gaz réels peuvent s’écarter du comportement idéal, en particulier à haute pression ou à basse température. Un gaz qui réagit, se condense ou se dissout peut ne plus contribuer à la pression dans les proportions de la quantité initialement saisie.

Saisissez des valeurs de température et de volume positives, ainsi qu’assez de valeurs valides en moles pour obtenir un total positif. Le calculateur ignore les valeurs séparées par des virgules qu’il ne parvient pas à interpréter comme des nombres ; vérifiez attentivement votre liste au lieu de supposer que toutes les valeurs ont été prises en compte. Il n’accepte pas les pressions partielles comme données d’entrée, contrairement à ce qu’une description générale de la loi de Dalton pourrait laisser penser.

Attention aux unités : Avec \(R=8.314\ \mathrm{kPa\cdot L/(mol\cdot K)}\) et un volume en litres, on obtient directement une pression en kPa. Le calculateur la divise ensuite par 1 000, ce qui provoque l’erreur signalée plus haut. N’utilisez pas la valeur affichée comme pression physique sans la corriger. Si vous souhaitez comparer les variations de pression en fonction de la température ou du volume, le calculateur de la loi combinée des gaz et le calculateur de la loi de Boyle-Mariotte permettent d’étudier ces relations.