分圧計算機

分圧とは、混合気体の中で一つの気体が担う圧力です。ドルトンの法則では、互いに反応しない理想気体の混合物の全圧は、各成分の分圧の和に等しいとされます。各気体は、混合物と同じ温度と体積の容器を単独で占めるかのように振る舞います。この概念は気体の捕集、呼吸生理学、大気科学、潜水、燃焼、実験室での気体調製などに使われます。 理想混合気体では、ある成分の分圧はそのモル分率と全圧の積です。モル分率は、その成分の物質量を存在するすべての気体の総物質量で割った値で、無次元かつゼロから一の範囲になります。分子数の四十パーセントを占める気体は、全圧の四十パーセントを担います。この計算機は両方の値を表示するため、組成と圧力への寄与を一緒に確認できます。 物質量はすべて同じ基準で数える必要があります。混合気体の総量には、選択した成分と他のすべての気体を含めます。成分の量が総量を超えることはありません。全圧と分圧は同じ単位を使い、このページでは結果を明確にするため標準気圧で入力します。成分と総量の単位が同じなら、モル、ミリモル、比例した分子数のどれで表しても比率は変わりません。 ドルトンの法則は水上置換で気体を集める際に特に役立ちます。このとき測定圧力には、目的の気体の分圧と水蒸気圧の両方が含まれます。全圧から捕集温度での水蒸気分圧を引くと、乾燥気体の圧力が求まります。空気中の酸素のモル分率は約 0.21 なので、全圧が一気圧なら理想的な酸素分圧は約 0.21 気圧です。高地でも酸素の割合はほぼ同じですが、全大気圧が低いため酸素分圧は下がります。 実在気体は、高圧、低温、凝縮に近い条件では理想的な挙動から外れます。成分同士が反応したり強く相互作用したりする場合も、単純なモル分率による換算の精度が落ちます。実測では湿度、温度変化、溶存気体、機器の校正も影響します。通常の授業の計算や中程度の圧力の混合気体には、ドルトンの関係は一般に有効です。理想範囲外で工学的な精度が必要な場合は、測定したフガシティーや適切な状態方程式を使用してください。