Dalton Yasası Hesaplayıcı
Her bir gazın mol sayısını, kelvin cinsinden sıcaklığı ve litre cinsinden hacmi girerek karışım basıncını hesaplayın. Mevcut bir birim dönüştürme hatası nedeniyle görüntülenen sonuç 1000 kat daha düşük.
Dalton Yasası Sorularını Çözün
Dalton Yasası Formülü
Burada:
- \(P_{\mathrm{total}}\) — gaz karışımının toplam basıncı (kPa)
- \(p_i\) — \(i\) gazının kısmi basıncı (kPa)
- \(n_i\) — \(i\) gazının miktarı (mol)
- \(R\) — ideal gaz sabiti, yaklaşık \(8.314\ \mathrm{kPa\cdot L/(mol\cdot K)}\)
- \(T\) — mutlak sıcaklık (K)
- \(V\) — karışımın hacmi (L)
- \(P_{\mathrm{shown}}\) — bu hesaplayıcının şu anda görüntülediği değer (kPa)
Dalton yasası, gazların kısmi basınçlarını toplar. İdeal bir gaz karışımı için toplam basınç, mol sayılarının toplamından da bulunur. Hesaplayıcı bu basıncı gereksiz yere 1000'e böldüğünden görüntülediği değer 1000 kat daha düşüktür.
Dalton Yasası – Örnek Hesaplama
Örnek: Varsayılan girdiler, 298 K'de 10 L'lik bir kaptaki 2,5, 1,2 ve 3,1 mol miktarlarındaki üç gazı tanımlar.
\[n_{\mathrm{total}}=2.5+1.2+3.1=6.8\ \mathrm{mol}\]
\[P_{\mathrm{total}}=\frac{(6.8)(8.314)(298)}{10}=1684.74896\ \mathrm{kPa}\]
\[P_{\mathrm{shown}}=\frac{1684.74896}{1000}=1.68474896\ \mathrm{kPa}\]
Sonuç: Hesaplayıcı 1,6847 kPa gösterir. Bu girdiler için ideal gaz basıncı 1684,7490 kPa'dır.
Hesaplayıcı nasıl kullanılır
- Gazların Mol Sayıları (n₁, n₂, ...) alanına her bir gazın miktarını mol cinsinden, virgülle ayırarak girin. Örneğin üç gaz için
2.5,1.2,3.1girin. - Sıcaklık (T) alanına karışımın kelvin cinsinden mutlak sıcaklığını girin. Santigrat dereceden çevirmek için 273,15 ekleyin.
- Hacim (V) alanına karışımın kapladığı hacmi litre cinsinden girin. Tüm gazlar bu aynı hacmi işgal etmelidir.
- Toplam Basınç (P) değerini kPa cinsinden okuyun. Girdilerinizin gerektirdiği ideal gaz basıncını elde etmek için görüntülenen sayıyı 1000 ile çarpın. Bu düzeltme, hesaplayıcının mevcut birim dönüştürme hatası nedeniyle gereklidir.
Dalton yasası size ne söyler
Kısmi basınçlar yasası olarak da bilinen Dalton yasası, ideal bir gaz karışımının basıncının, bileşenlerinin her birinin karışımın sıcaklığında ve hacminde tek başına uygulayacağı basınçların toplamına eşit olduğunu belirtir. Her bileşenin katkısı onun kısmi basıncıdır. Bir karışımda üç gaz varsa toplam basınç \(p_1+p_2+p_3\) olur.
İdeal bir karışımda bir bileşenin kısmi basıncı \(p_i=n_iRT/V\)dir. Bu katkıları topladığınızda \(P_{\mathrm{total}}=(\sum_i n_i)RT/V\) elde edilir: toplam basınç, toplam gaz miktarına, sıcaklığa ve hacme bağlıdır. Sabit sıcaklık ve hacimde, hangi ideal gaz eklenirse eklensin, daha fazla mol eklemek basıncı yükseltir.
Bir gazın basınçtaki payı, mol kesri ile toplam basıncın çarpımıdır: \(p_i=(n_i/n_{\mathrm{total}})P_{\mathrm{total}}\). Bu hesaplayıcı yalnızca toplam basınç bildirse de, ayrı kısmi basınçlar değil, bu ilişki bir karışımı yorumlamaya yardımcı olabilir. Mol, sıcaklık, hacim ve basınç kullanan diğer hesaplamalar için İdeal Gaz Yasası hesaplayıcısına bakın.
Varsayımlar ve pratik sınırlar
Hesaplama, gazların ideal davrandığını, iyice karıştığını ve aynı sıcaklık ile hacmi paylaştığını varsayar. Gerçek gazlar, özellikle yüksek basınçlarda veya düşük sıcaklıklarda ideal davranıştan sapabilir. Reaksiyona giren, yoğunlaşan veya çözünen bir gaz, başlangıçta girilen miktara göre basınç katkısını sürdüremeyebilir.
Pozitif sıcaklık ve hacim değerleri ile pozitif bir toplam verecek kadar geçerli mol girdisi girin. Hesaplayıcı, virgülle ayrılmış ve sayı olarak okunamayan girdileri atlar; her girdinin dahil edildiğini varsaymak yerine listenizi dikkatle kontrol edin. Dalton yasasının genel bir tanımının öne sürebileceğinin aksine, girdi olarak kısmi basınç kabul etmez.
Birim uyarısı: Litre ile \(R=8.314\ \mathrm{kPa\cdot L/(mol\cdot K)}\) kullanmak basıncı doğrudan kPa cinsinden verir. Hesaplayıcı ardından 1000'e böldüğünden yukarıda belirtilen hata oluşur. Görüntülenen sayıyı düzeltmeden fiziksel bir basınç olarak kullanmayın. Basıncın sıcaklık veya hacimle nasıl değiştiğini karşılaştırıyorsanız, Birleşik Gaz Yasası hesaplayıcısı ve Boyle Yasası hesaplayıcısı bu ilişkileri kapsar.
Sıkça Sorulan Sorular
Dalton yasasını elle nasıl kontrol edebilirim?
Her gazın basıncını hesaplayın, sonra toplayın. Örneğin 300 K'de 5 L hacmi paylaşan 0,2 mol ve 0,3 mol gaz sırasıyla 99,768 kPa ve 149,652 kPa katkıda bulunur; toplamları 249,42 kPa'dır. Ayrıca önce mol sayılarını toplayıp \(P=(0.5)(8.314)(300)/5\) hesaplayabilirsiniz. Bu hesaplayıcı için, karşılaştırmadan önce görüntülenen sonucu 1000 ile çarpın.
Bir gaz karışımı için normal toplam basınç nedir?
Kaptaki bir karışım için tek bir normal basınç yoktur: basınç, mevcut gaz miktarına, sıcaklığına ve kap hacmine bağlıdır. Standart atmosfer basıncı yaklaşık 101,325 kPa'dır (1 atm), ancak kapalı bir kap bu değerin çok üzerinde veya altında olabilir. 1 atm'yi bir kap için güvenlik sınırı olarak görmeyin.
Basıncı kPa'dan atm veya psi'ye nasıl çeviririm?
Önce bu hesaplayıcının görüntülediği kPa değerini bilinen hatasını düzeltmek için 1000 ile çarpın. Sonra düzeltilmiş kPa değerini atmosfer elde etmek için 101,325'e bölün veya psi elde etmek için yaklaşık 0,145038 ile çarpın. Bunlar mutlak basınç dönüştürmeleridir; birim çevirmek, mutlak basıncı göstergeli (gauge) basınca dönüştürmez.
Dalton yasasında su buharı gaz olarak sayılmalı mı?
Evet. Su buharı, nemli bir gaz karışımına kısmi basınç katkısı yapar. Bir gaz su üzerinde toplanmışsa ve kuru gazların basıncına ihtiyacınız varsa, toplam mutlak basınçtan su buharı basıncını çıkarın. Su buharı basıncı sıcaklığa bağlıdır; sıcaklıkta denge hâlinde sıvı su varsa, o sıcaklıktaki doymuş buhar basıncını kullanın.
Negatif mol girebilir miyim veya binlik ayırıcı kullanabilir miyim?
Hayır. Her mol miktarı negatif olmamalıdır ve virgüller gazları ayırmalıdır; tek bir miktardaki basamakları değil. Örneğin 1,000 girmek, 1.000 mol yerine 1 ve 000 olmak üzere iki girdiyi temsil eder. Hesaplayıcı okunamayan girdileri sessizce atlayabilir ve genel toplam pozitif olduğu sürece negatif bir girdi yine de sonuç verebilir; bu nedenle cevaba güvenmeden önce her değeri kontrol edin.
Dalton yasası basıncı mutlak basınç mı, gösterge basıncı mı?
İdeal gaz hesaplaması, tam boşluğa göre ölçülen mutlak basıncı verir. Bir gösterge ise basıncı çevresine göre okur. Gösterge okumasıyla karşılaştırmak için, düzeltilmiş mutlak sonuçtan yerel atmosfer basıncını çıkarın: \(P_{\mathrm{gauge}}=P_{\mathrm{absolute}}-P_{\mathrm{atmospheric}}\). Negatif gösterge değeri, gaz basıncının atmosfer basıncının altında olduğunu gösterir; mutlak sıfır basıncın altında olduğunu değil.