دروس عامة

طريقة حساب الضغوط الجزئية ثم الضغط الكلي

طريقة حساب الضغوط الجزئية ثم الضغط الكلي

طريقة حساب الضغوط الجزئية ثم الضغط الكلي

طريقة حساب الضغوط الجزئية ثم الضغط الكلي

طريقة حساب الضغوط الجزئية ثم الضغط الكلي, توعرب
حساب الضغوط الجزئية ثم الضغط الكلي

طريقة حساب الضغوط الجزئية ثم الضغط الكلي


حدّد معادلة الضغط الجزئي للغازات التي تعمل عليها.
 لنقوم بتلك الحسابات، سنفترض أنّنا نمتلك قارورة سعتها 2 لتر تحمل 3 غازات،النيتروجين (N2) والأكسجين (O2) وثاني أكسيد الكربون (CO2). يوجد 10 جرام من كل غاز ودرجة حرارة كل غاز 37 درجة مئوية. نحتاج أن نحسب الضغط الجزئي لكل غاز، والضغط الكلي الذي يؤثّر به خليط تلك الغازات على الوعاء.

  • تصبح الآن معادلتنا للضغط الجزئي Ptotal = Pnitrogen + Poxygen + Pcarbon dioxide.
  • نستطيع الآن إعادة كتابة هذه المعادلة حيث أنّنا نحاول أن نجد الضغط الذي يمارسه كل غاز، ونعلم الحجم ودرجة الحرارة من المعطيات، ويمكننا إيجاد عدد مولات كل غاز بناءَ على الكتلة، وتكون كالتالي: Ptotal =(nRT/V) nitrogen + (nRT/V) oxygen + (nRT/V) carbon dioxide


حوّل درجة الحرارة لوحدة الكلفن.
 درجة الحرارة بالدرجة المئويّة (تعرف أيضَا بالسيلزيس) هي 37، لذا نجمع 273 زائد 37 فيكون الناتج 310 درجة بمقياس كلفن.


احسب عدد المولات لكل غاز في الإناء.
 يعرف عدد مولات الغاز أنّه كتلة هذا الغاز مقسومَا على كتلته المولية، [١٠] والتي ذكرنا أنها مجموع الأوزان الذرية لكل ذرات العنصر الموجودة في المركب.

  • بالنّسبة لغازنا الأول، النيتروجين(N2)، تملك كل ذرّة وزن ذري 14. نقوم بضرب 14 في 2 لنحصل على الكتلة الجزيئية للنيتروجين بقيمة 28لأن اليتروجين غاز ثنائي الذرة (تتكون جزيئاته من ذرتين). ثمّ نقسم الكتلة بالجرام (10 جرام) على 28 لنحسب عدد المولات في الإناء والذي سيكون حوالي 0.4 مول من النيتروجين.
  • بالنسبة لغازنا الثاني، الأكسجين (O2)، تملك كل ذرة وزن ذري 16. الأكسجين أيضَا غاز ثنائي الذرة، لذا نقوم بضرب 16 في 2 لنحصل على الكتلة الجزيئية للأكسجين بقيمة 32. ثمّ نقسم أيضَا 10 على 32 فيعطينا ذلك عدد المولات في الإناء بحوالي 0.3 مول من الأكسجين.
  • نصل لغازنا الثالث، ثاني أكسيد الكربون (CO2)، يتكوّن جزيء ثاني أكسيد الكربون من ثلاث ذرات: ذرة كربون وزنها الذري 12 وذرتي أكسجين الوزن الذري لكلِّ منهما 16. نجمع الأوزان الثلاثة: 12 + 16 + 16 = 44 وهي قيمة الكتلة المولية أي كتلة المول الواحد من ثاني أكسيد الكربون. ثمّ نقسم 10 جرام على 44 فيعطينا ذلك عدد المولات في الإناء بحوالي 0.2 مول من غاز ثاني أكسيد الكربون.


عوّض بقيم أعداد المولات والحجم ودرجة الحرارة قي القانون.
 ستصبح المعادلة الآن كالتالي: Ptotal =(0.4 * R * 310/2) nitrogen + (0.3 *R * 310/2) oxygen + (0.2 * R *310/2) carbon dioxide.

  • لم نكتب وحدات القياس بجانب القيم بغرض التبسيط. سيتم إلغاء هذه الوحدات على كل حال بعد أن نقوم بالحسابات الرياضية، وستظل فقط وحدة القياس المستخدمة للتعبير عن قيمة الضغط.


عوّض عن قيمة ثابت الغازات R.
 سنحسب الضغط الكلي والضغوط الجزئية بوحدة الضغط الجوّي، لذلك سنستخدم القيمة 0.0821 L atm/K mol للتعبير عن R. نحصل على المعادلة التالية بعد التعويض بقيمة R السابقة:Ptotal =(0.4 * R * 310/2) nitrogen + (0.3 *R * 310/2) oxygen + (0.2 * R *310/2) carbon dioxide


احسب الضغط الجزئي لكل غاز.
 الآن نملك كل القيم المطلوبة في معادلة الضغط الجزئي، سنقوم فقط بالحسابات الرياضية عبر التعويض في القانون.

  • بالنسبة للضغط الجزئي للنيتروجين، نقوم بضرب 0.4 مول في ثابت الغازات 0.0821 ودرجة الحرارة بالكلفن المقدّرة 310 درجة، ثمّ نقسم على الحجم 2 لتر: 0.4 * 0.0821 * 310/2 = 5.09 atm تقريبَا.
  • بالنسبة للضغط الجزئي للأكسجين، نقوم بضرب 0.3 مول في ثابت الغازات 0.0821 ودرجة الحرارة بالكلفن 310 درجة، ثمّ نقسم على الحجم 2 لتر: 0.3 *0.0821 * 310/2 = 3.82 atm تقريبَا.
  • بالنسبة للضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون، نقوم بضرب 0.2 مول في ثابت الغازات 0.0821 ودرجة الحرارة بالكلفن 310 درجة، ثمّ نقسم على الحجم 2 لتر: 0.2 *0.0821 * 310/2 = 2.54 atm تقريبَا.
  • نجمع الآن قيم الضغوط الجزئية للغازات السابقة لنحسب الضغط الكلّي: Ptotal = 5.09 + 3.82 + 2.54 أي 11.54 atm تقريبَا.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى