Bahagyang Presyon at Presyon ng Singaw
Ang bahagyang presyon at presyon ng singaw ay karaniwang ginagamit na pang-agham na mga termino na may kaugnayan sa dami ng presyon na ginawa ng mga sangkap ng sistema, ngunit ang kanilang pagkakakilanlan ay maaaring nakalilito sa iba. May malinaw na pagkakaiba sa pagitan ng mga salitang ito kasama ang kanilang mga epekto at pagkakakilanlan. Ang artikulong ito ay magpapaliwanag nang higit pa sa mga pagkakaiba sa pagitan ng mga salitang ito. Kasama rin dito ang ilang mga halimbawa upang mahawakan ang mga aplikasyon nito.
Magsimula tayo sa pamamagitan ng pag-highlight ng konsepto ng presyur bago natin malalaman ang pagkakaiba sa pagitan ng singaw at bahagyang presyon. Ang presyon ay tinukoy sa siyensiya bilang puwersa na inilalapat sa bawat lugar ng yunit sa isang bagay o isang sangkap. Maaari rin itong tukuyin bilang puwersa na inilalapat ng mga particle ng colliding sa isa't isa at kadalasang sinusukat ito gamit ang Pascal. Sa kaso ng banggaan ng mga particle, ang equation ng gas at kinetiko teorya ng gas ay ginagamit upang kalkulahin ang presyon.
Ano ang presyon ng singaw?
Ang presyon ng singaw ay maaaring ilapat sa likido o solid phase. Ito ay ang presyon ng steam sa thermodynamic equilibrium nito sa likido o solid na estado sa isang ibinigay na temperatura sa saradong sistema kung ang parehong singaw at likido (solid) ay nakikipag-ugnay. Ang presyur na ito ay nagmumula bilang resulta ng paggawa ng langis, na pinagana ng mas mataas na init sa solid o likido. Kaya ang temperatura ay ginagamit bilang ang sukatan ng pag-aapo at ito ay tuwirang proporsyonal sa presyon ng singaw. Nangangahulugan ito, mas mataas ang temperatura ay mas mataas ang presyon ng singaw.
Sa panahon ng pagwawalisasyon, ang mga molecule ng hangin ay makatakas bilang resulta ng mas mataas na kinetic energy sa hangin sa saradong sistema. Pagkatapos ay kapag nasa punto ng balanse, lumilitaw ang presyon ng singaw sa pagitan ng singaw at ng condensed form ng likido (solid). Sa mga solusyon kung saan ang mga puwersa ng intermolecular ay mas mahina, ang presyon ng singaw ay may higit pa, at, sa kabaligtaran, sa mga solusyon kung saan mas malakas ang mga puwersa ng intermolecular, mas mababa ang presyon ng singaw.
Ang presyon ng singaw ay maaari ding maganap sa perpektong mga mixtures tulad ng ipinaliwanag ng Raoult's Law. Ito ay nagsasaad na ang bahagyang presyon ng singaw ng isang partikular na sangkap sa isang likido o solidong pinaghalong ay katumbas ng presyon ng singaw na bahagi na pinarami ng nunal ng taling sa halo na iyon sa isang naibigay na temperatura. Gawin ito sa halimbawa sa ibaba.
Halimbawa 1.
Given isang perpektong halo ng 0.5 mol. ethanol at 1.5 mol. Ang methanol na may presyon ng singaw ng 30KPa at 52KPa, ayon sa pagkakabanggit, ay tumutukoy sa bahagyang presyon ng singaw ng bawat bahagi.
Solusyon:
Ang kabuuang bilang ng mga moles ay 1.5mol + 0.5mol = 2.0mol. Ayon sa Raoult's Law, ang bahagyang presyon ng singaw ay katumbas ng presyon ng singaw na pinarami ng molar fraction ng partikular na sangkap. Sa kasong ito, ang Pmethanol = 1.5 / 2 * 52 = 39KPa at Pethanol = 0.5 / 2 * 30 = 7.5KPa.
Kapag mayroon kang bahagyang mga presyon ng singaw ng mga bahagi sa pinaghalong, maaari mong makuha ang kabuuang presyon ng singaw sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga ito nang sama-sama. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang 7.5 + 39 ay nagbibigay ng 46.5KPa kabuuang presyon ng singaw ng pinaghalong mga solusyon ng ethanol at methanol.
Mga kadahilanan na nakakaapekto sa presyon ng singaw
Molecules identity
Tulad ng na nabanggit sa itaas, ang mga uri ng mga pwersa ng molekula ay tumutukoy sa dami ng presyon ng singaw na dapat gawin. Kung mas malakas ang pwersa, mas mababa ang presyon ng singaw ay lumilitaw, at kung mas mahina, mas madami ang presyon ng singaw. Samakatuwid, ang komposisyon ng likido o solid ay makakaapekto sa presyon ng singaw.
Temperatura
Ang mas mataas na temperatura ay humahantong sa mas mataas na presyon ng singaw dahil pinapagana nito ang higit na kinikilalang enerhiya upang masira ang mga pwersa ng molekular upang ang mga molecule ay maaaring makatakas nang mabilis ang ibabaw ng likido. Kapag ang presyon ng singaw (puspos presyon ng singaw) ay katumbas ng panlabas na presyon (atmospera presyon) likido ay magsisimula sa pakuluan. Ang mas mababang temperatura ay magreresulta sa mababang presyon ng singaw at magkakaroon ng oras para sa likido upang pakuluan.
Dalton's Law of Partial Pressures
Ano ang bahagyang presyon?
Ang ideya ng bahagyang presyon ay unang iminungkahi ng kilalang siyentipiko na si John Dalton. Nagbigay ito ng kapanganakan sa kanyang Batas ng Partial Pressures na nagsasaad na ang kabuuang presyon ng isang perpektong halo ng mga gas ay katumbas ng kabuuan ng bahagyang mga presyon ng mga indibidwal na gas. Sabihin ang isang partikular na lalagyan ay puno ng Hydrogen, Nitrogen at Oxygen gas, ang kabuuang presyon, PTOTAL, ay katumbas ng kabuuan ng oxygen, nitrogen at hydrogen. Ang bahagyang presyon ng anumang gas sa pinaghalong na iyon ay kinakalkula sa pamamagitan ng pagpaparami ng kabuuang presyon ng bahagi ng molar ng indibidwal na gas.
Sa maikling salita, ang bahagyang presyon ay ang presyon ng isang partikular na gas sa pinaghalong bilang kung ito ay kumikilos nang nag-iisa sa sistema. Kung gayon, ipinagwawalang-bahala mo ang iba pang mga gas kapag tinutukoy ang bahagyang presyon ng isang indibidwal na gas. Ang teorya na ito ay maaaring ma-verify sa pamamagitan ng injecting, sabihin, 0.6atm ng O2 sa isang 10.0 L lalagyan sa isang 230K at pagkatapos ay injecting 0.4atm N2 sa isang magkatulad na lalagyan ng parehong laki sa parehong temperatura, at pagkatapos ay ganap na pagsamahin ang mga gas upang masukat ang kabuuang presyon; ito ang kabuuan ng dalawang gas. Ito ay malinaw na nagpapaliwanag ng bahagyang presyon ng isang indibidwal na gas sa isang halo ng di-reaktibo na gas.
Kinakalkula ang bahagyang presyon
Upang kalkulahin ang bahagyang presyon ay isang ganap na simoy dahil ang batas ng Dalton [1] ay nagbibigay ng mga probisyon para sa na. Ito ay depende sa karaniwang impormasyon na ibinigay.Kung, halimbawa, ang kabuuang presyon ay ibinigay para sa isang halo ng gas A at B pati na rin ang presyon ng gas A, ang bahagyang presyon ng B ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng paggamit ng PTOTAL = PA + PB. Ang natitira ay algebraic manipulations. Ngunit sa isang kaso kung saan lamang ang kabuuang presyon ng halo ay ibinigay, maaari mong gamitin ang molar fraction ng gas B upang matukoy ang bahagyang presyon. Ang buto ng molar, na sinasagisag ng X, ay matatagpuan sa pamamagitan ng paghati sa mga moles ng gas B ng kabuuang mga moles ng pinaghalong gas. Pagkatapos ay upang mahanap ang bahagyang presyon, ikaw ay paramihin ang fraction ng molar, X, ng kabuuang presyon. Ang halimbawa sa ibaba ay nagpapaliwanag na.
Halimbawa 2.
Ang isang timpla ng Nitrogen at Oxygen, na may 2.5 moles at 1.85 moles, ayon sa pagkakabanggit, ay injected sa isang 20.0L lalagyan na may isang kabuuang presyon ng 4atm; kalkulahin ang bahagyang presyon ng lakas ng Oxygen gas.
Solusyon:
Ang kabuuang bilang ng mga moles sa halo ay 2.5 + 1.85 = 4.35 moles. Kaya ang bahagi ng molar ng Oxygen, Xo, magiging 1.85 moles / 4.35 moles = 0.425 moles. Ang bahagyang presyon ng Oxygen ay magiging 0.425 * 4atm = 1.7atm. Ang bahagyang presyon ng natitirang gas ay maaaring kalkulahin kasunod ng parehong diskarte o maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng paggamit ng Oxygen gas at ang kabuuang presyon bilang na idinisenyo ng Dalton's law of Partial Pressures na ang kabuuang presyon ng hindi reaktibo gas ay katumbas ng kabuuan ng ang mga partial pressures.
Pagkakaiba sa pagitan ng singaw at bahagyang presyon
Mula sa mga paliwanag sa itaas, maliwanag na ang presyon ng singaw at ang bahagyang presyon ay dalawang natatanging presyon. Nalalapat ang presyon ng singaw sa likido at matatag na mga yugto habang ang bahagyang presyon ay nalalapat sa gas phase. Ang presyon ng singaw ay pinipilit sa paglipat ng bahagi pagkatapos ng sapat na init ay idinagdag sa solusyon kaya humahantong sa mga molecule nito upang makatakas sa saradong sistema.
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng bahagyang presyon at presyon ng singaw ay ang bahagyang presyon ay ang presyon ng isang indibidwal na gas sa pinaghalong bilang kung ito ay nag-iisa sa system na iyon, habang ang presyon ng singaw ay tumutukoy sa presyon na ginawa ng singaw sa kanyang thermodynamic equilibrium sa ang condensed state ng likido o solid. Ang talahanayan sa ibaba ay nagbibigay ng isang madaling maintindihan sa paghahambing ng mga panggigipit na ito.
| Presyon ng Singaw | Bahagyang presyon |
| Ito ay pinipilit ng likido o solidong singaw sa kanyang condensed phase sa punto ng balanse | Ito ay pinipilit ng mga indibidwal na gas sa isang di-reaktibo na pinaghalong gas |
| Naipaliwanag na rin ng Batas ni Raoult | Ipinaliwanag nang mabuti ng Batas ni Dalton |
| Naaangkop sa solid at likido na mga yugto | Naaangkop lamang sa mga gas na phase |
| Independiyente sa lugar ng ibabaw o ng dami ng sistema | Kinakalkula gamit ang mga gas sa parehong lakas ng tunog |
| Kinakalkula gamit ang taling bahagi ng solute | Kinakalkula gamit ang taling bahagi ng gas |
Balutin!
Ang presyon ng singaw at ang bahagyang presyon ay dalawang mahahalagang pang-agham na termino na ginagamit sa pagtukoy sa mga epekto ng pwersa na inilalapat ng singaw at ng mga gas, ayon sa pagkakabanggit, sa ibinigay na closed system sa partikular na mga temperatura. Ang kanilang pangunahing pagkakaiba ay ang lugar ng aplikasyon na may presyon ng singaw na inilalapat sa likido o matatag na mga yugto, samantalang ang bahagyang presyon ay inilapat sa isang indibidwal na gas sa isang pinaghalong mga perpektong gas sa isang ibinigay na lakas ng tunog.
Ang bahagyang presyon ay madaling nakalkula sa pamamagitan ng pagsunod sa Batas ng Partial Pressures ng Dalton, samantalang ang presyon ng singaw ay kinakalkula sa pamamagitan ng pag-aaplay sa Batas ni Raoult. Sa anumang naibigay na halo, ang bawat bahagi ng gas ay nagtatakda ng sarili nitong presyon, na tinatawag na bahagyang presyon na walang independyente sa ibang mga gas. At kapag binabawasan mo ang mga moles ng anumang sangkap na may temperatura na natitirang pare-pareho, ikaw ay tataas ang bahagyang presyon nito. Ayon sa relasyon ni Clausius-Clapeyron, ang pagtaas ng presyon ng singaw habang ang pagtaas ng temperatura.
Gamit ang nabanggit na impormasyon, dapat mong makilala ang pagitan ng presyon ng singaw at bahagyang presyon. Dapat mo ring kalkulahin ang mga ito gamit ang mga fraction ng molar at pagpaparami ng kabuuang presyon. Nagbigay kami sa iyo ng mga tipikal na halimbawa upang maitala ang application ng mga pagpapa-press.
