حاسبة الضغط الجزئي

مقدمة

تعتبر حاسبة الضغط الجزئي أداة أساسية للعلماء والمهندسين والطلاب الذين يعملون مع خلطات الغازات. استنادًا إلى قانون دالتون للضغوط الجزئية، تتيح لك هذه الحاسبة تحديد مساهمة الضغط الفردية لكل مكون غازي في الخلطة. من خلال إدخال الضغط الكلي للنظام ونسبة المولات لكل مكون غازي، يمكنك بسرعة حساب الضغط الجزئي لكل غاز. هذا المفهوم الأساسي مهم في مجالات متعددة بما في ذلك الكيمياء والفيزياء والطب والهندسة، حيث يعد فهم سلوك الغاز أمرًا ضروريًا لكل من التحليل النظري والتطبيقات العملية.

تعتبر حسابات الضغط الجزئي حيوية لتحليل خلطات الغازات، وتصميم العمليات الكيميائية، وفهم الفسيولوجيا التنفسية، وحل المشكلات في العلوم البيئية. توفر حاسبتنا وسيلة بسيطة ودقيقة لإجراء هذه الحسابات دون الحاجة إلى حسابات يدوية معقدة، مما يجعلها موردًا لا يقدر بثمن للمهنيين والطلاب على حد سواء.

ما هو الضغط الجزئي؟

يشير الضغط الجزئي إلى الضغط الذي سيفرضه مكون غازي محدد إذا كان يشغل وحده الحجم الكامل لخلطة الغاز عند نفس درجة الحرارة. وفقًا لـ قانون دالتون للضغوط الجزئية، فإن الضغط الكلي لخلطة الغاز يساوي مجموع الضغوط الجزئية لكل مكون غازي فردي. هذا المبدأ أساسي لفهم سلوك الغاز في أنظمة مختلفة.

يمكن التعبير عن المفهوم رياضيًا على النحو التالي:

$P_{total} = P_1 + P_2 + P_3 + ... + P_n$

حيث:

• $P_{total}$ هو الضغط الكلي لخلطة الغاز
• $P_1, P_2, P_3, ..., P_n$ هي الضغوط الجزئية لمكونات الغاز الفردية

بالنسبة لكل مكون غازي، فإن الضغط الجزئي يتناسب طرديًا مع نسبة مواده في الخلطة:

$P_i = X_i \times P_{total}$

حيث:

• $P_i$ هو الضغط الجزئي لمكون الغاز i
• $X_i$ هو نسبة المولات لمكون الغاز i
• $P_{total}$ هو الضغط الكلي لخلطة الغاز

تمثل نسبة المولات ($X_i$) نسبة عدد مولات مكون غازي محدد إلى إجمالي عدد مولات جميع الغازات في الخلطة:

$X_i = \frac{n_i}{n_{total}}$

حيث:

• $n_i$ هو عدد مولات مكون الغاز i
• $n_{total}$ هو إجمالي عدد مولات جميع الغازات في الخلطة

يجب أن يساوي مجموع جميع نسب المولات في خلطات الغاز 1:

$\sum_{i=1}^{n} X_i = 1$

الصيغة والحساب

الصيغة الأساسية للضغط الجزئي

الصيغة الأساسية لحساب الضغط الجزئي لمكون غازي في خلطه هي:

$P_i = X_i \times P_{total}$

تسمح لنا هذه العلاقة البسيطة بتحديد مساهمة الضغط لكل غاز عندما نعرف نسبته في الخلطة والضغط الكلي للنظام.

مثال على الحساب

لنعتبر خلطه غازية تحتوي على الأكسجين (O₂) والنيتروجين (N₂) وثاني أكسيد الكربون (CO₂) عند ضغط كلي قدره 2 أجواء (atm):

• الأكسجين (O₂): نسبة المولات = 0.21
• النيتروجين (N₂): نسبة المولات = 0.78
• ثاني أكسيد الكربون (CO₂): نسبة المولات = 0.01

لحساب الضغط الجزئي لكل غاز:

1. الأكسجين: $P_{O₂} = 0.21 \times 2 \text{ atm} = 0.42 \text{ atm}$
2. النيتروجين: $P_{N₂} = 0.78 \times 2 \text{ atm} = 1.56 \text{ atm}$
3. ثاني أكسيد الكربون: $P_{CO₂} = 0.01 \times 2 \text{ atm} = 0.02 \text{ atm}$

يمكننا التحقق من حسابنا من خلال التأكد من أن مجموع جميع الضغوط الجزئية يساوي الضغط الكلي: $P_{total} = 0.42 + 1.56 + 0.02 = 2.00 \text{ atm}$

تحويل وحدات الضغط

تدعم حاسبتنا وحدات ضغط متعددة. إليك عوامل التحويل المستخدمة:

• 1 جو (atm) = 101.325 كيلو باسكال (kPa)
• 1 جو (atm) = 760 مليمتر من الزئبق (mmHg)

عند التحويل بين الوحدات، تستخدم الحاسبة هذه العلاقات لضمان نتائج دقيقة بغض النظر عن نظام الوحدات المفضل لديك.

كيفية استخدام حاسبة الضغط الجزئي

تم تصميم حاسبتنا لتكون بديهية وسهلة الاستخدام. اتبع هذه الخطوات لحساب الضغوط الجزئية لخلطة الغاز الخاصة بك:

1. أدخل الضغط الكلي لخلطة الغاز الخاصة بك بوحداتك المفضلة (atm أو kPa أو mmHg).

2. اختر وحدة الضغط من قائمة الخيارات المنسدلة (الوحدة الافتراضية هي الأجواء).

3. أضف مكونات الغاز من خلال إدخال:

   • اسم كل مكون غازي (مثل "الأكسجين" أو "النيتروجين")
   • نسبة المولات لكل مكون (قيمة بين 0 و 1)

4. أضف مكونات إضافية إذا لزم الأمر من خلال النقر على زر "إضافة مكون".

5. انقر على "احسب" لحساب الضغوط الجزئية.

6. عرض النتائج في قسم النتائج، والذي يعرض:

   • جدول يوضح اسم كل مكون ونسبة مواده والضغط الجزئي المحسوب
   • رسم بياني بصري يوضح توزيع الضغوط الجزئية

7. انسخ النتائج إلى الحافظة الخاصة بك من خلال النقر على زر "نسخ النتائج" لاستخدامها في التقارير أو التحليل الإضافي.

التحقق من المدخلات

تجري الحاسبة عدة فحوصات للتحقق من صحة المدخلات لضمان نتائج دقيقة:

• يجب أن يكون الضغط الكلي أكبر من الصفر
• يجب أن تكون جميع نسب المولات بين 0 و 1
• يجب أن يساوي مجموع جميع نسب المولات 1 (ضمن حدود صغيرة لأخطاء التقريب)
• يجب أن يحتوي كل مكون غازي على اسم

إذا حدثت أي أخطاء في التحقق، ستعرض الحاسبة رسالة خطأ محددة لمساعدتك في تصحيح المدخلات.

حالات الاستخدام

تعتبر حسابات الضغط الجزئي ضرورية في العديد من التطبيقات العلمية والهندسية. إليك بعض حالات الاستخدام الرئيسية:

الكيمياء والهندسة الكيميائية

1. التفاعلات الغازية: يعد فهم الضغوط الجزئية أمرًا حيويًا لتحليل ديناميات التفاعل والتوازن في التفاعلات الكيميائية الغازية. تعتمد سرعة العديد من التفاعلات مباشرة على الضغوط الجزئية للمتفاعلات.

2. التوازن بين البخار والسائل: تساعد الضغوط الجزئية في تحديد كيفية ذوبان الغازات في السوائل وكيفية تبخر السوائل، وهو أمر أساسي لتصميم أعمدة التقطير وغيرها من عمليات الفصل.

3. الكروماتوغرافيا الغازية: تعتمد هذه التقنية التحليلية على مبادئ الضغوط الجزئية لفصل وتحديد المركبات في خلطات معقدة.

التطبيقات الطبية والفسيولوجية

1. الفسيولوجيا التنفسية: يتم تنظيم تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الرئتين بواسطة تدرجات الضغوط الجزئية. يستخدم المهنيون الطبيون حسابات الضغوط الجزئية لفهم ومعالجة الحالات التنفسية.

2. التخدير: يجب على أطباء التخدير التحكم بعناية في الضغوط الجزئية للغازات المخدرة للحفاظ على مستويات التخدير المناسبة مع ضمان سلامة المريض.

3. الطب تحت الضغط: تتطلب العلاجات في غرف الضغط العالي التحكم الدقيق في الضغط الجزئي للأكسجين لعلاج حالات مثل مرض تخفيف الضغط وتسمم أول أكسيد الكربون.

العلوم البيئية

1. الكيمياء الجوية: يساعد فهم الضغوط الجزئية للغازات الدفيئة والملوثات العلماء في نمذجة تغير المناخ وجودة الهواء.

2. جودة المياه: يرتبط محتوى الأكسجين المذاب في المسطحات المائية، وهو أمر حاسم للحياة المائية، بالضغط الجزئي للأكسجين في الغلاف الجوي.

3. تحليل غاز التربة: يقيس المهندسون البيئيون الضغوط الجزئية للغازات في التربة لاكتشاف التلوث ومراقبة جهود التنظيف.

التطبيقات الصناعية

1. عمليات فصل الغاز: تستخدم الصناعات مبادئ الضغط الجزئي في عمليات مثل الامتصاص بالتناوب لفصل خلطات الغاز.

2. التحكم في الاحتراق: يتطلب تحسين خلطات الوقود والهواء في أنظمة الاحتراق فهم الضغوط الجزئية للأكسجين وغازات الوقود.

3. تعبئة الطعام: تستخدم تعبئة الغلاف الجوي المعدل ضغوطًا معينة من الغازات مثل النيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون لتمديد عمر الطعام.

الأكاديمية والبحث

1. دراسات قوانين الغاز: تعتبر حسابات الضغط الجزئي أساسية في تعليم وبحث سلوك الغاز.

2. علوم المواد: غالبًا ما تتضمن تطوير أجهزة استشعار الغاز والأغشية والمواد المسامية اعتبارات الضغط الجزئي.

3. علوم الكواكب: يعتمد فهم تكوين الغلاف الجوي للكواكب على تحليل الضغوط الجزئية.

بدائل لحسابات الضغط الجزئي

بينما يوفر قانون دالتون نهجًا مباشرًا لخلطات الغاز المثالية، هناك طرق بديلة لحالات معينة:

1. الضغط الفعلي: للخلطات الغازية غير المثالية عند الضغوط العالية، غالبًا ما يستخدم الضغط الفعلي (ضغط "فعال") بدلاً من الضغط الجزئي. يأخذ الضغط الفعلي في الاعتبار السلوك غير المثالي من خلال معاملات النشاط.

2. قانون هنري: بالنسبة للغازات المذابة في السوائل، يربط قانون هنري بين الضغط الجزئي لغاز فوق سائل وتركيزه في الطور السائل.

3. قانون راولت: يصف هذا القانون العلاقة بين الضغط البخاري للمكونات ونسبتها المولية في الخلطات السائلة المثالية.

4. نماذج معادلات الحالة: يمكن أن توفر النماذج المتقدمة مثل معادلة فان der Waals أو Peng-Robinson أو Soave-Redlich-Kwong نتائج أكثر دقة للغازات الحقيقية عند الضغوط العالية أو درجات الحرارة المنخفضة.

تاريخ مفهوم الضغط الجزئي

يمتلك مفهوم الضغط الجزئي تاريخًا علميًا غنيًا يعود إلى أوائل القرن التاسع عشر:

مساهمة جون دالتون

كان جون دالتون (1766-1844)، كيميائيًا وفيزيائيًا ومناخًا إنجليزيًا، هو الذي صاغ لأول مرة قانون الضغوط الجزئية في عام 1801. كانت أعمال دالتون حول الغازات جزءًا من نظريته الذرية الأوسع، والتي تعد واحدة من أهم التقدمات العلمية في عصره. بدأت تحقيقاته بدراسات حول الغازات المختلطة في الغلاف الجوي، مما قاده إلى اقتراح أن الضغط الذي يمارسه كل غاز في خلطه مستقل عن الغازات الأخرى الموجودة.

نشر دالتون اكتشافاته في كتابه عام 1808 "نظام جديد في الفلسفة الكيميائية"، حيث صاغ ما نسميه الآن قانون دالتون. كانت أعماله ثورية لأنها قدمت إطارًا كميًا لفهم خلطات الغازات في وقت كانت فيه طبيعة الغازات لا تزال غير مفهومة جيدًا.

تطور قوانين الغاز

تكامل قانون دالتون مع قوانين الغاز الأخرى التي تم تطويرها خلال نفس الفترة:

• قانون بويل (1662): وصف العلاقة العكسية بين ضغط الغاز وحجمه
• قانون شارل (1787): أسس العلاقة المباشرة بين حجم الغاز ودرجته
• قانون أفوجادرو (1811): اقترح أن أحجام الغاز المتساوية تحتوي على أعداد متساوية من الجزيئات

معًا، أدت هذه القوانين في النهاية إلى تطوير قانون الغاز المثالي (PV = nRT) في منتصف القرن التاسع عشر، مما خلق إطارًا شاملاً لسلوك الغاز.

التطورات الحديثة

في القرن العشرين، طور العلماء نماذج أكثر تطورًا لأخذ السلوك غير المثالي للغازات في الاعتبار:

1. معادلة فان der Waals (1873): عدل يوهانس فان der Waals قانون الغاز المثالي لأخذ حجم الجزيئات والقوى بين الجزيئات في الاعتبار.

2. معادلة فيريال: توفر هذه السلسلة التوسعية تقديرات متزايدة الدقة لسلوك الغاز الحقيقي.

3. الميكانيكا الإحصائية: تستخدم الأساليب النظرية الحديثة الميكانيكا الإحصائية لاشتقاق قوانين الغاز من الخصائص الجزيئية الأساسية.

اليوم، تظل حسابات الضغط الجزئي ضرورية في العديد من المجالات، من العمليات الصناعية إلى العلاجات الطبية، مع جعل الأدوات الحاسوبية هذه الحسابات أكثر سهولة من أي وقت مضى.

أمثلة على الشيفرات

إليك أمثلة على كيفية حساب الضغوط الجزئية في لغات برمجة مختلفة:

1def calculate_partial_pressures(total_pressure, components):
2    """
3    حساب الضغوط الجزئية لمكونات الغاز في خلطه.
4    
5    Args:
6        total_pressure (float): الضغط الكلي لخلطة الغاز
7        components (list): قائمة من القواميس تحتوي على مفاتيح 'name' و 'mole_fraction'
8        
9    Returns:
10        list: المكونات مع الضغوط الجزئية المحسوبة
11    """
12    # تحقق من صحة نسب المولات
13    total_fraction = sum(comp['mole_fraction'] for comp in components)
14    if abs(total_fraction - 1.0) > 0.001:
15        raise ValueError(f"يجب أن يساوي مجموع نسب المولات ({total_fraction}) 1.0")
16    
17    # حساب الضغوط الجزئية
18    for component in components:
19        component['partial_pressure'] = component['mole_fraction'] * total_pressure
20        
21    return components
22
23# مثال على الاستخدام
24gas_mixture = [
25    {'name': 'الأكسجين', 'mole_fraction': 0.21},
26    {'name': 'النيتروجين', 'mole_fraction': 0.78},
27    {'name': 'ثاني أكسيد الكربون', 'mole_fraction': 0.01}
28]
29
30try:
31    results = calculate_partial_pressures(1.0, gas_mixture)
32    for gas in results:
33        print(f"{gas['name']}: {gas['partial_pressure']:.4f} atm")
34except ValueError as e:
35    print(f"خطأ: {e}")
36

1function calculatePartialPressures(totalPressure, components) {
2  // تحقق من صحة المدخلات
3  if (totalPressure <= 0) {
4    throw new Error("يجب أن يكون الضغط الكلي أكبر من الصفر");
5  }
6  
7  // حساب مجموع نسب المولات
8  const totalFraction = components.reduce((sum, component) => 
9    sum + component.moleFraction, 0);
10    
11  // تحقق مما إذا كانت نسب المولات تجمع تقريبًا إلى 1
12  if (Math.abs(totalFraction - 1.0) > 0.001) {
13    throw new Error(`يجب أن يساوي مجموع نسب المولات (${totalFraction.toFixed(4)}) 1.0`);
14  }
15  
16  // حساب الضغوط الجزئية
17  return components.map(component => ({
18    ...component,
19    partialPressure: component.moleFraction * totalPressure
20  }));
21}
22
23// مثال على الاستخدام
24const gasMixture = [
25  { name: "الأكسجين", moleFraction: 0.21 },
26  { name: "النيتروجين", moleFraction: 0.78 },
27  { name: "ثاني أكسيد الكربون", moleFraction: 0.01 }
28];
29
30try {
31  const results = calculatePartialPressures(1.0, gasMixture);
32  results.forEach(gas => {
33    console.log(`${gas.name}: ${gas.partialPressure.toFixed(4)} atm`);
34  });
35} catch (error) {
36  console.error(`خطأ: ${error.message}`);
37}
38

1' دالة VBA في Excel لحساب الضغط الجزئي
2Function PartialPressure(moleFraction As Double, totalPressure As Double) As Double
3    ' تحقق من صحة المدخلات
4    If moleFraction < 0 Or moleFraction > 1 Then
5        PartialPressure = CVErr(xlErrValue)
6        Exit Function
7    End If
8    
9    If totalPressure <= 0 Then
10        PartialPressure = CVErr(xlErrValue)
11        Exit Function
12    End If
13    
14    ' حساب الضغط الجزئي
15    PartialPressure = moleFraction * totalPressure
16End Function
17
18' مثال على الاستخدام في خلية:
19' =PartialPressure(0.21, 1)
20

1import java.util.ArrayList;
2import java.util.List;
3
4class GasComponent {
5    private String name;
6    private double moleFraction;
7    private double partialPressure;
8    
9    public GasComponent(String name, double moleFraction) {
10        this.name = name;
11        this.moleFraction = moleFraction;
12    }
13    
14    // getters and setters
15    public String getName() { return name; }
16    public double getMoleFraction() { return moleFraction; }
17    public double getPartialPressure() { return partialPressure; }
18    public void setPartialPressure(double partialPressure) { 
19        this.partialPressure = partialPressure; 
20    }
21}
22
23public class PartialPressureCalculator {
24    public static List<GasComponent> calculatePartialPressures(
25            double totalPressure, List<GasComponent> components) throws IllegalArgumentException {
26        
27        // تحقق من صحة الضغط الكلي
28        if (totalPressure <= 0) {
29            throw new IllegalArgumentException("يجب أن يكون الضغط الكلي أكبر من الصفر");
30        }
31        
32        // حساب مجموع نسب المولات
33        double totalFraction = 0;
34        for (GasComponent component : components) {
35            totalFraction += component.getMoleFraction();
36        }
37        
38        // تحقق مما إذا كان مجموع نسب المولات يساوي 1
39        if (Math.abs(totalFraction - 1.0) > 0.001) {
40            throw new IllegalArgumentException(
41                String.format("يجب أن يساوي مجموع نسب المولات (%.4f) 1.0", totalFraction));
42        }
43        
44        // حساب الضغوط الجزئية
45        for (GasComponent component : components) {
46            component.setPartialPressure(component.getMoleFraction() * totalPressure);
47        }
48        
49        return components;
50    }
51    
52    public static void main(String[] args) {
53        List<GasComponent> gasMixture = new ArrayList<>();
54        gasMixture.add(new GasComponent("الأكسجين", 0.21));
55        gasMixture.add(new GasComponent("النيتروجين", 0.78));
56        gasMixture.add(new GasComponent("ثاني أكسيد الكربون", 0.01));
57        
58        try {
59            List<GasComponent> results = calculatePartialPressures(1.0, gasMixture);
60            for (GasComponent gas : results) {
61                System.out.printf("%s: %.4f atm%n", gas.getName(), gas.getPartialPressure());
62            }
63        } catch (IllegalArgumentException e) {
64            System.err.println("خطأ: " + e.getMessage());
65        }
66    }
67}
68

1#include <iostream>
2#include <vector>
3#include <string>
4#include <cmath>
5#include <numeric>
6
7struct GasComponent {
8    std::string name;
9    double moleFraction;
10    double partialPressure;
11    
12    GasComponent(const std::string& n, double mf) 
13        : name(n), moleFraction(mf), partialPressure(0.0) {}
14};
15
16std::vector<GasComponent> calculatePartialPressures(
17    double totalPressure, 
18    std::vector<GasComponent>& components) {
19    
20    // تحقق من صحة الضغط الكلي
21    if (totalPressure <= 0) {
22        throw std::invalid_argument("يجب أن يكون الضغط الكلي أكبر من الصفر");
23    }
24    
25    // حساب مجموع نسب المولات
26    double totalFraction = std::accumulate(
27        components.begin(), 
28        components.end(), 
29        0.0, 
30        [](double sum, const GasComponent& comp) { 
31            return sum + comp.moleFraction; 
32        }
33    );
34    
35    // تحقق مما إذا كان مجموع نسب المولات يساوي 1
36    if (std::abs(totalFraction - 1.0) > 0.001) {
37        throw std::invalid_argument(
38            "يجب أن يساوي مجموع نسب المولات 1.0 (المجموع الحالي: " + 
39            std::to_string(totalFraction) + ")"
40        );
41    }
42    
43    // حساب الضغوط الجزئية
44    for (auto& component : components) {
45        component.partialPressure = component.moleFraction * totalPressure;
46    }
47    
48    return components;
49}
50
51int main() {
52    std::vector<GasComponent> gasMixture = {
53        GasComponent("الأكسجين", 0.21),
54        GasComponent("النيتروجين", 0.78),
55        GasComponent("ثاني أكسيد الكربون", 0.01)
56    };
57    
58    try {
59        auto results = calculatePartialPressures(1.0, gasMixture);
60        for (const auto& gas : results) {
61            std::cout << gas.name << ": " 
62                      << std::fixed << std::setprecision(4) << gas.partialPressure 
63                      << " atm" << std::endl;
64        }
65    } catch (const std::exception& e) {
66        std::cerr << "خطأ: " << e.what() << std::endl;
67    }
68    
69    return 0;
70}
71

الأسئلة الشائعة

ما هو قانون دالتون للضغوط الجزئية؟

ينص قانون دالتون على أنه في خلطه من الغازات غير المتفاعلة، فإن الضغط الكلي الذي يمارسه هو مجموع الضغوط الجزئية للغازات الفردية. كل غاز في الخلطة يمارس نفس الضغط الذي كان سيفرضه إذا كان يشغل الحاوية بمفرده.

كيف يمكنني حساب الضغط الجزئي لغاز؟

لحساب الضغط الجزئي لغاز في خلطه:

1. حدد نسبة المولات للغاز (نسبته في الخلطة)
2. اضرب نسبة المولات في الضغط الكلي لخلطة الغاز

الصيغة هي: P₁ = X₁ × P_total، حيث P₁ هو الضغط الجزئي للغاز 1، X₁ هو نسبة مواده، وP_total هو الضغط الكلي.

ما هي نسبة المولات وكيف يتم حسابها؟

نسبة المولات (X) هي نسبة عدد مولات مكون غازي محدد إلى إجمالي عدد مولات في الخلطة. يتم حسابها على النحو التالي:

X₁ = n₁ / n_total

حيث n₁ هو عدد مولات المكون 1، وn_total هو إجمالي عدد مولات في الخلطة. يجب أن تكون نسب المولات دائمًا بين 0 و 1، ويجب أن يساوي مجموع جميع نسب المولات في الخلطة 1.

هل يعمل قانون دالتون مع جميع الغازات؟

يكون قانون دالتون صحيحًا فقط للغازات المثالية. بالنسبة للغازات الحقيقية، خاصة عند الضغوط العالية أو درجات الحرارة المنخفضة، قد تحدث انحرافات بسبب التفاعلات الجزيئية. ومع ذلك، بالنسبة للعديد من التطبيقات العملية في الظروف المعتدلة، يوفر قانون دالتون تقريبًا جيدًا.

ماذا يحدث إذا لم تضف نسب المولات إلى 1 بالضبط؟

من الناحية النظرية، يجب أن تجمع نسب المولات إلى 1 تمامًا. ومع ذلك، بسبب أخطاء التقريب أو عدم اليقين في القياس، قد يكون المجموع مختلفًا قليلاً. تتضمن حاسبتنا تحققًا يتحقق مما إذا كان المجموع تقريبًا 1 (ضمن حدود صغيرة لأخطاء التقريب). إذا انحرف المجموع بشكل كبير، ستعرض الحاسبة رسالة خطأ.

هل يمكن أن يكون الضغط الجزئي أكبر من الضغط الكلي؟

لا، لا يمكن أن يتجاوز الضغط الجزئي لأي مكون الضغط الكلي للخلطة. نظرًا لأن الضغط الجزئي يُحسب كنسبة المولات (التي تتراوح بين 0 و 1) مضروبة في الضغط الكلي، فإنه سيكون دائمًا أقل من أو يساوي الضغط الكلي.

كيف يؤثر درجة الحرارة على الضغط الجزئي؟

لا يظهر تأثير درجة الحرارة بشكل مباشر في قانون دالتون. ومع ذلك، إذا تغيرت درجة الحرارة بينما يبقى الحجم ثابتًا، سيتغير الضغط الكلي وفقًا لقانون غاي-لوساك (P ∝ T). يؤثر هذا التغيير على جميع الضغوط الجزئية بشكل متناسب، مما يحافظ على نفس نسب المولات.

ما الفرق بين الضغط الجزئي والضغط البخاري؟

يشير الضغط الجزئي إلى الضغط الذي يمارسه غاز محدد في خلطه. الضغط البخاري هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة توازن مع طوره السائل أو الصلب عند درجة حرارة معينة. على الرغم من أنهما كلاهما ضغوط، إلا أنهما يصفان حالات مادية مختلفة.

كيف يتم استخدام الضغط الجزئي في الفسيولوجيا التنفسية؟

في الفسيولوجيا التنفسية، تعتبر الضغوط الجزئية للأكسجين (PO₂) وثاني أكسيد الكربون (PCO₂) حيوية. يحدث تبادل الغازات في الرئتين بسبب تدرجات الضغوط الجزئية. ينتقل الأكسجين من الحويصلات الهوائية (PO₂ أعلى) إلى الدم (PO₂ أقل)، بينما ينتقل ثاني أكسيد الكربون من الدم (PCO₂ أعلى) إلى الحويصلات الهوائية (PCO₂ أقل).

المراجع

1. Atkins, P. W., & De Paula, J. (2014). Atkins' Physical Chemistry (10th ed.). Oxford University Press.

2. Zumdahl, S. S., & Zumdahl, S. A. (2016). Chemistry (10th ed.). Cengage Learning.

3. Silberberg, M. S., & Amateis, P. (2018). Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (8th ed.). McGraw-Hill Education.

4. Levine, I. N. (2008). Physical Chemistry (6th ed.). McGraw-Hill Education.

5. West, J. B. (2012). Respiratory Physiology: The Essentials (9th ed.). Lippincott Williams & Wilkins.

6. Dalton, J. (1808). A New System of Chemical Philosophy. R. Bickerstaff.

7. IUPAC. (2014). Compendium of Chemical Terminology (the "Gold Book"). Blackwell Scientific Publications.

8. National Institute of Standards and Technology. (2018). NIST Chemistry WebBook. https://webbook.nist.gov/chemistry/

9. Lide, D. R. (Ed.). (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). CRC Press.

10. Haynes, W. M. (Ed.). (2016). CRC Handbook of Chemistry and Physics (97th ed.). CRC Press.

جرب حاسبة الضغط الجزئي لدينا اليوم

تجعل حاسبتنا للضغط الجزئي حسابات خلطات الغاز المعقدة بسيطة ومتاحة. سواء كنت طالبًا يتعلم عن قوانين الغاز، أو باحثًا يحلل خلطات الغاز، أو محترفًا يعمل مع أنظمة الغاز، توفر هذه الأداة نتائج سريعة ودقيقة لدعم عملك.

ما عليك سوى إدخال مكونات الغاز الخاصة بك، ونسب مواده، والضغط الكلي لرؤية الضغط الجزئي لكل غاز في خلطتك على الفور. تجعل الواجهة البديهية والنتائج الشاملة فهم سلوك الغاز أسهل من أي وقت مضى.

ابدأ في استخدام حاسبة الضغط الجزئي لدينا الآن لتوفير الوقت واكتساب رؤى حول خصائص خلطات الغاز لديك!