亨利定律計算器

輸入計算

亨利定律常數 kH（mol/(L·atm)）

分壓 P（atm）

數學公式

結果

溶解氣體濃度

0.034

mol/L

亨利定律常數（kH）	0.034 mol/(L·atm)
分壓（P）	1 atm
計算公式	C = kH × P

什麼是亨利定律？

亨利定律指出：在溫度固定的條件下，氣體溶於液體中的量，與該氣體在液面上方的分壓成正比。本計算器採用的形式為 \(C = k_H \times P\)，其中 C 是溶解氣體的莫耳濃度（mol/L），k_H 是亨利定律溶解度常數（mol/(L·atm)），P 則是氣體的分壓（atm）。

亨利定律將液體上方氣體的分壓與溶解在液體中的氣體量聯繫起來。

如何使用本計算器

請輸入您所研究的「氣體─溶劑」組合對應的亨利定律常數（這些是隨溫度變化的查表值），以及氣體的分壓。計算器會將兩者相乘，得出平衡時的溶解氣體濃度。舉例來說，在約 25 °C 下，氧氣在水中的常數大約為 0.0013 mol/(L·atm)；二氧化碳則約為 0.034 mol/(L·atm)。

公式詳解

亨利定律之所以成立，是因為在平衡狀態下，氣體分子進入液體的速率，恰好等於它們離開液體的速率。提高分壓會把更多分子推入溶液中，使濃度呈線性上升。常數 k_H 代表某種氣體在某種溶劑中的「溶解能力」；k_H 越大，在相同壓力下溶解的氣體就越多。值得注意的是，k_H 會隨溫度升高而下降——這正是為什麼汽水放溫後氣泡跑得特別快。

溶解濃度 C 隨分壓 P 線性增加，其斜率等於亨利定律常數 kH。

實例演練

假設 CO₂ 維持在水面上方，分壓為 2.0 atm，而 \(k_H = 0.034 \ \text{mol/(L}\cdot\text{atm)}\)。那麼 $$C = 0.034 \times 2.0 = 0.068 \ \text{mol/L}$$ 的溶解 CO₂。若壓力加倍，溶解濃度也會跟著加倍。

常見問題

本計算器使用什麼單位？此版本採用濃度形式：k_H 的單位為 mol/(L·atm)，P 為 atm，算出的 C 即為 mol/L。其他慣例會把 k_H 定義為「壓力對濃度」的比值，因此使用查表值前，務必確認您手上的常數屬於哪一種形式。

溫度會有影響嗎？會的。亨利定律常數會隨溫度變化，因此為求準確，請使用在您系統實際溫度下測得的 k_H 數值。

這個關係真的是線性的嗎？亨利定律是一種「理想稀溶液」近似。在低至中等分壓下表現良好，但在極高壓力下，或當氣體會與溶劑發生反應時，便會失效。