什么是分压计算器?
分压计算器用于求出混合气体中单一气体所贡献的压强。它基于化学和物理学中通用的「道尔顿分压定律」(不针对任何特定国家或标准)。当多种气体共处于同一容器时,每种气体都会像独占整个空间一样产生自己的压强。借助本工具,你只需输入两个数值——混合气体的总压,以及你关注的那种气体的摩尔分数——就能迅速算出它各自的那一份压强。
如何使用
填入下面两个必需的数值,即可读取结果:
- 总压(atm)——混合气体中所有气体合计产生的压强,以「标准大气压(atm)」为单位。
- 摩尔分数(0–1)——目标气体所占的比例,用 0 到 1 之间的小数表示(例如空气中氧气约为 0.21)。
计算器会给出该气体的分压(单位为 atm),同时把摩尔分数换算成百分比,让你一眼看清气体的组成情况。
公式详解
本工具采用以下公式:
Pi = Xi × Pt
其中 Pi 为该气体的分压,Xi 为它的摩尔分数(0–1),Pt 为混合气体的总压。所显示的百分比即为摩尔分数乘以 100。
实例演示
假设某混合气体的总压为 2.5 atm,其中氮气的摩尔分数为 0.78。代入公式:
Pi = 0.78 × 2.5 = 1.95 atm
由此可知,氮气的分压为 1.95 atm,占混合气体组成的 78%。
常见问题
什么是摩尔分数?它是指某种气体的摩尔数除以混合气体中所有气体的总摩尔数。由于它是一个比值,所以始终介于 0 和 1 之间,且混合气体中各组分的摩尔分数之和等于 1。
可以使用 atm 以外的压强单位吗?公式本身与单位无关——你算出的分压单位会与你输入的总压单位保持一致。本计算器的输入项以标准大气压(atm)标注,因此为了结果统一,请先把其他单位(kPa、mmHg、bar)换算成 atm 再输入。
如果各气体的摩尔分数加起来不等于 1 怎么办?正常情况下它们应当等于 1。如果不等于 1,多半是测量或四舍五入产生了误差。各组分算出的分压之和,应当等于你所输入的总压。