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Wir haben hier folgende Situation:
Eine Gefäß hat ein Volumen von
4 Kubikmeter.
Nehmen wir an, dass ein Ballon irgendeiner Art ist.
Und anstatt nur eine Art von Molekül des Gases in
Diese Container haben wir drei Moleküle des Gases.
Wir haben einige Sauerstoffmoleküle, einige Moleküle Wasserstoff und
Einige Stickstoff-Moleküle.
Und was sagt uns das Problem ist, wir haben 2.1 Gesamt
Kilogramm Gas.
Eine davon, Math, ist 30.48 % Sauerstoff, 2,86 % Wasserstoff ist
Moleküle und 66.67 % ist Stickstoff.
Also das, was wir brauchen, um herauszufinden, und es ist alles auf standard
Temperatur mindestens. Es ist Null Grad Celsius, die wir
Wissen ist 273 Kelvin.
Aber wir müssen herausfinden, was der Gesamtdruck ist in der
Container, oder auf der Oberfläche des Behälters ausgeübt?
Und dann, dies ist ein neues Konzept, wir möchten herausfinden
die Partialdrücke der einzelnen dieser Gase.
Im Wesentlichen sind wieviel jedes dieser Gase zu beitragen
der Gesamtdruck?
Und Sie können sich vorstellen, ist dies ein Container und aller
Dies sind die drei Arten von Gasen, die einen Teil des Drucks ist
aus heiterem Himmel werden wollen, ist vielleicht Sauerstoff blau Gas,
aus dem blauen Gas die Wände stoßen.
Einen Teil des Drucks wird aus Wasserstoff
stoßen die Wände, vielleicht das dieses gelbe Gas, und
einen Teil des Drucks wird von der Stickstoff
die Wände stoßen.
Nehmen wir an,
dass das Gas braun ist.
Also die teilweise Druck durch Stickstoff, ist, dass der Druck
nur durch die braunen Teilchen stoßen Wände.
Mal sehen, ob wir dies herausfinden können.
Also als erstes herauszufinden der Gesamtdruck ist, haben wir
um herauszufinden, die total mol Moleküle haben wir. Und die
einfachste Weg, was ich herausfinden kann, um herauszufinden, die Gesamtzahl
Mol ist, um herauszufinden, die Maulwürfe von
Jedes dieser Moleküle.
Also wenn wir haben darf 2,1 Kilogramm Gas--ich dieses nach unten--schreiben
Wenn wir mol Stickstoff wissen wollen.
Lassen mich das in einer Farbe
für Stickstoff machen.
Wir wissen, dass 66.67 % davon, wir sagen könnten 2,1 Kilogramm oder
2100 Gramm, wissen wir, dass das ist Stickstoff.
Also lasst es in Gramm. Denn wenn wir von sprechen
molare Masse ist es immer in Gramm. Es muss nicht sein.
Aber es macht es viel einfacher, zwischen Atommasse zu konvertieren
Einheiten und Masse in unserer Welt.
Das ist also 2/3 der 2100, die 1400 Gramm N2 ist.
Nun, was ist die molare Masse von dieser Stickstoff-Molekül?
Nun wissen wir, dass die Atommasse von Stickstoff 14 ist.
Dieses Molekül hat also zwei Stickstoffe.
So ist die Atommasse 28.
Also eines dieser Moleküle haben eine Masse von
28 Atomic Mass-Einheiten.
Oder ein Mol N2 hätte eine Masse von 28 Gramm.
So ein Mol ist 28 Gramm. Wir haben 1400 Gramm-- oder wir sagen
Gramm pro mol, wenn wir unsere Einheiten Recht behalten wollen.
Also, wenn wir 1400 Gesamt Gramm also geteilt durch 28 Gramm pro sagen
Mol, wir sollten die Anzahl in mol erhalten
1400 / 28 = 50.
Das gut ausgearbeitet.
So haben wir 50 mol N2.
Wir können nun hinschreiben,
am besten hier.
Alles klar.
Sauerstoff machen wir weiter.
Also tun wir den gleichen Prozess immer wieder.
30 % ist Sauerstoff.
So let 's do Sauerstoff hier unten, O2.
So nehmen wir 30 %.
Denken Sie daran, diese Prozentsätze gab ich Sie, dies sind die
Prozentsätze des gesamten Masse, nicht der
Prozentsatz der Mole.
Wir müssen also herausfinden, wie viel Mol es sind.
30.48 % Von 2100 Gramm entspricht also etwa 640.
Wir Runden ab.
Das ist also gleich 640 Gramm.
Und was ist dann die Masse von einem mol
Das Sauerstoff-Gas-Molekül?
Die Atommasse eines Sauerstoff-Atoms ist 16.
Sie können es nachlesen auf der periodischen Tabelle, obwohl Sie
sollte wahrscheinlich ziemlich vertraut mit ihm nun sein.
So ist die Atommasse dieses Moleküls
32 Atomic Mass-Einheiten.
So ein Maulwurf von O2 wird 32 Gramm sein. Wir haben 640
Gramm. Also wie viele Mol haben wir?
640 geteilt durch 32 ist gleich 20.
Wir haben 20 mol Sauerstoff.
Lassen Sie mich das aufschreiben.
Wir haben 20 Mol.
Jetzt haben wir nur den Wasserstoff herauszufinden.
2,86 % aller Wasserstoff ist.
Schauen wir also, wenn wir 2100 Gramm tun, denken Sie daran, ich möchte tun
alles in Gramm, so möchte ich nur tun ein
Einheitenumrechnung gibt.
2100 Gramm mal 2,86 % entspricht etwa 60 Gramm.
So ist Wasserstoff, diese 2 % von diesem 2100 Gramm 60 Gramm. Und
und was ist die molare Masse von einem Wasserstoff.
Das ist H2.
So wissen wir, dass das Wasserstoffatom selbst eine Masse von hat
1, nicht in den meisten Fällen ein Neutron.
So ist die Atommasse davon 2.
Oder die molare Masse davon liegt bei 2 Gramm.
So ein Mol H2 ist gleich zwei Gramm. Wir haben 60 Gramm.
So wir klar 60 geteilt durch 2 haben, haben wir 30 Maulwürfe.
Also das ist interessant, obwohl Wasserstoff ein Super war
Bruchteil der Gesamtmasse des Gases, die wir haben
innerhalb des Containers haben wir tatsächlich mehr tatsächliche
Partikel, mehr tatsächliche Moleküle von Wasserstoff als wir
Sauerstoffmoleküle haben.
Denn jedes Molekül Wasserstoff hat nur eine atomare
Masse 2 Atomic Mass-Einheiten, während jedes Molekül Sauerstoff
32 hat, denn es zwei Sauerstoffatome gibt. Wir sind also schon
sehen, wir haben mehr Teilchen durch Wasserstoff als
durch Sauerstoff.
Und die Teilchen sind was Materie, nicht die Masse, wenn wir
reden Sie Teil Druck und teilweiser Druck.
So ist das erste, was, dem wir denken können, wie viele insgesamt
mol Gas, wie viele insgesamt Partikel zu tun, wir
haben ringsherum?
20 mol Sauerstoff, 30 mol Wasserstoff, 50 mol
Stickstoffgas.
Summieren sie.
Wir haben 100 mol Gas.
Also, wenn wir der Gesamtdruck zuerst herausfinden wollen,
können wir nur diese 100 Mol berücksichtigen.
Lassen Sie mich dies zu löschen.
Ich möchte die Problemstellung zu halten
es die ganze Zeit.
Dort gehen Sie.
Und ich kann einige Sachen, die Sie nicht löschen
außerhalb des Bildschirms zu sehen.
Und jetzt bin ich bereit.
So haben wir 100 Muttermale.
Wir setzen unsere Formel PV = nRT ein.
Wir lösen nach P auf.
P mal 4 Kubikmeter entspricht N. n ist
die Anzahl der mol.
Wir haben 100 Mol.
Ist gleich 100 Mol mal R.
Ich werde eine leere dort für R, setzen, denn wir herausfinden müssen
welche R, die wir verwenden möchten.
Mal Temperatur denken Sie daran, dass wir es in Kelvin zu tun haben.
0 Grad Celsius ist also 273 Kelvin.
Und dann die R wir verwenden?
Ich habe gerne immer meine R hier unten schreiben.
So dass wir es zu mit Kubikmeter tun, sind wir nicht mit tun
Liter, also verwenden Sie diese.
8,3145 Kubikmeter x Pascal
je Mol Kelvin.
Die Einheiten gibt, denke ich, ich sollte halten, diese sind in
Kubikmeter Pascal geteilt durch Mol Kelvin.
Und dann war unser Temperatur 273 Kelvin.
Jetzt machen wir ein wenig Dimensionsanalyse machen
Sie sicher, dass wir die Dinge richtig tun.
Diese Meter heben sich mit diesen Metern auf.
Wir teilen beide Seiten der Gleichung durch Meter.
Mol kürzt sich raus.
Mol im Zähler, Mol im Nenner
Kelvin im Zähler, Kelvin im Nenner.
Und alle verließen wir mit Pascal.
Was gut ist, denn das ist
eine Einheit des Drucks.
Also, wenn wir beide Seiten dieser Gleichung
durch 4 Teilen.
Ich werde nur 100 von 4 Teilen.
25 mal 8.3145 Mal 273.
Und die einzige Einheit, der wir mit blieben war Pascal.
Das ist schön, denn das ist eine Einheit des Drucks.
Also, lasst uns die Mathematik zu tun, ist 25 mal 8.3145 Mal 273
56.746 Pascal entspricht.
Und das mag wie eine verrückte Zahl.
Aber das Pascal ist eigentlich eine sehr kleine Menge des Drucks.
Es stellt tatsächlich heraus, dass 101.325 Pascal ist gleich
eine Atmosphäre.
So wollen wir herausfinden, wie viele Atmosphären Dies ist,
Wir könnten
die nur teilen.
Lassen Sie mich auf diese Tabelle nachschlagen.
Ja, 101.325.
Also wenn wir es wollten, könnten wir dies in Kilopascal schreiben.
Das ist 56,746 Kilopascal.
Oder wenn wir es, in den Atmosphären wollten nehmen wir nur
56.746 geteilt durch 101.325.
Es entspricht 0,56 Atmosphären.
Damit ist der gesamte Druck
von allen der Gase.
Ich löschte das Bild.
Also ist der Gesamtdruck.
Deshalb unsere Frage, was ist der Partialdruck?
Wir können eine dieser Nummern, sie sind soeben eingetroffen
unterschiedliche Einheiten.
Was ist der Partialdruck des nur Sauerstoff von selbst?
Nun, schauen Sie auf die Maulwürfe, denn wir kümmern uns nicht
die tatsächliche Masse.
Da sind wir davon aus, dass sie sind ideale Gase.
Wir wollen auf die Anzahl der Teilchen zu suchen.
Denn denken Sie daran, wir sagten Druck Mal Volumen ist
proportional zu der Anzahl der Teilchen Mal Temperatur.
Und sie sind alle bei der gleichen Temperatur.
So ist die Anzahl der Teilchen, worauf es ankommt.
Damit Sauerstoff 20 % der Teilchen darstellt.
20/100.
Der Partialdruck von Sauerstoff, so lassen Sie mir schreiben, die als
Druck Sauerstoff aufgrund von O2.
Es geht um 20 % vom Gesamtdruck.
20 % Mal, lassen Sie mich 56,746 Kilopascal schreiben.
Ich habe gerade diese Druckmessung.
Wenn ich Atmosphären, mal 0,56 Atmosphären wollte.
Der Partialdruck von Sauerstoff--gut, ich habe bereits
die 0,56 dort geschrieben.
Also mal 0.2 0,112 Atmosphären gleich.
Es ist nur 20 % davon.
Wie habe ich 20 %?
Wir haben insgesamt 100 mol Moleküle in unserem Ballon.
20 Mol davon sind Sauerstoff.
So sind 20 % Sauerstoff.
Also wird 20 % des Drucks Sauerstoff zurückzuführen.
So ist es diese vielen Atmosphären.
Wenn ich mal 20 % der 56.000 nahm.
0,2 mal 56, erhalten Sie etwa 11,2 Kilopascal.
Ich bin nur 20 % von jeder dieser Zahlen multiplizieren.
Und die Zahlen werden je nach der Einheiten zu ändern.
Damit Sie den gleichen Prozess zu tun.
Was ist der Partialdruck durch Stickstoff?
Gut, obwohl 2/3 der Masse Stickstoff, nur 50 % der ist
die tatsächlichen Teilchen sind Stickstoff.
Also 50 % von dem Druck durch die Stickstoff-Partikel.
Denken Sie daran, du musst alles in Maulwürfe zu konvertieren.
Denn wir kümmern uns nur um die Anzahl der Teilchen.
Also, wenn Sie der Partialdruck wegen wissen wollen, die
Stickstoff-Moleküle, es ist 50 % davon.
Es ist also 28.373 Pascal.
Das ist rund.
Oder wenn Sie die Hälfte davon, ca. 28,4 nahm
Kilopascal.
Oder etwa 0,28 Atmosphären.
Und dann endlich, wenn Sie, um herauszufinden, die teilweise möchten
Druck durch die Wasserstoffatome. Der Partialdruck
durch die Wasserstoffatome. Wasserstoff, auch wenn es ist ein
sehr kleiner Teil der Masse, macht es tatsächlich 30 %
Prozent der Moleküle.
Und es ist die Moleküle, die in Dinge stoßen werden.
Wir kümmern uns nicht so viel über die Masse.
Also 30 % der Moleküle.
Und denken Sie daran, wenn wir über kinetische Energie, sprechen wenn
etwas mit einer kleinen Masse hat die gleiche kinetische Energie,
Es ist tatsächlich schneller bewegen.
Also wenn wir reden über Temperatur, ist durchschnittliche
kinetische Energie.
Vielleicht in diesem wir könnte mir vorstellen, dass der Wasserstoff
möglicherweise schneller als der Stickstoff oder Sauerstoff bewegen.
Aber wir haben nicht zu, dass zu viel Recht jetzt denken.
Aber der Partialdruck durch Wasserstoff ist nur 30 % aller
von diesen Zahlen.
Wählen Sie einen.
Ich rechne das lieber
in Atmosphären.
0,3-fache 0,56 entspricht 0,168 Atmosphären.
Und damit der Gesamtdruck gleich sein sollten dem
Druck aller der Partialdrücke
Jedes der Gase.
Zuzüglich der Partialdruck von Sauerstoff, sowie die teilweise
Druck von Wasserstoff.
Und damit dieser Galaxie die, wir herausgefunden wurde 0,28 Atmosphären.
Der Sauerstoff war 0,112 Atmosphären.
Und das war 0,168.
Und wenn Sie diese addieren, Sie sehen in der Tat, die sie
Fügen Sie hinzu 0,56 Atmosphären.
Was war der Gesamtdruck unseres Systems.
Wie auch immer, ist dies ein sehr langer und haarige Problem.
Aber der Schlüssel zum Mitnehmen ist, dass jedes Molekül in das System
trägt zu der Gesamtdruck im Verhältnis zu den
Anzahl der mol hat es als Prozentsatz der Gesamtzahl
der Mole im System.
Ich hoffe, dass
euch das nun nicht zu viel verwirrt hat.