భాగిక ఒత్తిడి గణనకర్త - వాయు మిశ్రితాల కోసం ఉచిత ఆన్‌లైన్ సాధనం

డాల్టన్ యొక్క భాగిక ఒత్తిడి చట్టాన్ని ఉపయోగించి భాగిక ఒత్తిడి గణించండి

భాగిక ఒత్తిడి గణనకర్త అనేది వాయు మిశ్రితాలతో పనిచేస్తున్న శాస్త్రవేత్తలు, ఇంజనీర్లు మరియు విద్యార్థులకు అవసరమైన ఉచిత ఆన్‌లైన్ సాధనం. డాల్టన్ యొక్క భాగిక ఒత్తిడి చట్టాన్ని ఉపయోగించి, ఈ గణనకర్త ఏ మిశ్రితంలో ఉన్న ప్రతి వాయు భాగం యొక్క వ్యక్తిగత ఒత్తిడి కృషిని నిర్ధారిస్తుంది. కేవలం మొత్తం ఒత్తిడి మరియు ప్రతి భాగం యొక్క మోల్ భాగాన్ని నమోదు చేయండి మరియు క్షణంలో భాగిక ఒత్తిడి విలువలను ఖచ్చితంగా గణించండి.

ఈ వాయు మిశ్రిత గణనకర్త రసాయన శాస్త్రం, భౌతిక శాస్త్రం, వైద్య శాస్త్రం మరియు ఇంజనీరింగ్ అనువర్తనాలలో కీలకమైనది, అక్కడ వాయు ప్రవర్తనను అర్థం చేసుకోవడం సిధ్ధాంత విశ్లేషణ మరియు ప్రాయోగిక పరిష్కారాలను నడిపిస్తుంది. మీరు వాయు వాతావరణాలను విశ్లేషిస్తున్నారా, రసాయన ప్రక్రియలను రూపకల్పన చేస్తున్నారా లేదా శ్వాస సంబంధిత శారీరక శాస్త్రాన్ని అధ్యయనం చేస్తున్నారా, ఖచ్చితమైన భాగిక ఒత్తిడి గణనలు మీ పనికి ప్రాథమికమైనవి.

భాగిక ఒత్తిడి అంటే ఏమిటి?

భాగిక ఒత్తిడి అనేది ఒక ప్రత్యేక వాయు భాగం మొత్తం వాయు మిశ్రితంలో ఉన్న మొత్తం వాల్యూమ్‌ను మాత్రమే ఆక్రమించినట్లయితే, అది exert చేయబడే ఒత్తిడిని సూచిస్తుంది. డాల్టన్ యొక్క భాగిక ఒత్తిడి చట్టం ప్రకారం, వాయు మిశ్రితానికి సంబంధించిన మొత్తం ఒత్తిడి ప్రతి వ్యక్తిగత వాయు భాగం యొక్క భాగిక ఒత్తిడుల సమానంగా ఉంటుంది. ఈ సూత్రం వివిధ వ్యవస్థలలో వాయు ప్రవర్తనను అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రాథమికమైనది.

ఈ భావనను గణితంగా ఇలా వ్యక్తీకరించవచ్చు:

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

ఎక్కడ:

• $P_{total}$ అనేది వాయు మిశ్రితానికి సంబంధించిన మొత్తం ఒత్తిడి
• $P_1, P_2, P_3, ..., P_n$ అనేవి వ్యక్తిగత వాయు భాగాల భాగిక ఒత్తిడులు

ప్రతి వాయు భాగానికి, భాగిక ఒత్తడి దాని మోల్ భాగానికి నేరుగా సంబంధించి ఉంటుంది:

$P_i = X_i \times P_{total}$

ఎక్కడ:

• $P_i$ అనేది వాయు భాగం i యొక్క భాగిక ఒత్తడి
• $X_i$ అనేది వాయు భాగం i యొక్క మోల్ భాగం
• $P_{total}$ అనేది వాయు మిశ్రితానికి సంబంధించిన మొత్తం ఒత్తిడి

మోల్ భాగం ($X_i$) అనేది ప్రత్యేక వాయు భాగం యొక్క మోల్స్ సంఖ్యను మిశ్రితంలో ఉన్న అన్ని వాయువుల మొత్తం మోల్స్ సంఖ్యతో పోల్చిన నిష్పత్తిని సూచిస్తుంది:

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

ఎక్కడ:

• $n_i$ అనేది వాయు భాగం i యొక్క మోల్స్ సంఖ్య
• $n_{total}$ అనేది మిశ్రితంలో ఉన్న అన్ని వాయువుల మొత్తం మోల్స్ సంఖ్య

వాయు మిశ్రితంలో ఉన్న అన్ని మోల్ భాగాల మొత్తం 1 కు సమానం కావాలి:

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

సూత్రం మరియు గణన

ప్రాథమిక భాగిక ఒత్తడి సూత్రం

మిశ్రితంలో వాయు భాగం యొక్క భాగిక ఒత్తడిని గణించడానికి ప్రాథమిక సూత్రం:

$P_i = X_i \times P_{total}$

ఈ సరళమైన సంబంధం మిశ్రితంలో దాని నిష్పత్తిని మరియు మొత్తం వ్యవస్థ ఒత్తడిని తెలుసుకున్నప్పుడు ప్రతి వాయు యొక్క ఒత్తడి కృషిని నిర్ధారించడానికి మాకు అనుమతిస్తుంది.

ఉదాహరణ గణన

ఒక వాయు మిశ్రితాన్ని పరిగణించండి, ఇది ఆక్సిజన్ (O₂), నైట్రోజన్ (N₂), మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్ (CO₂) కలిగి ఉంది, మొత్తం ఒత్తడి 2 అట్మోస్ఫియర్స్ (atm):

• ఆక్సిజన్ (O₂): మోల్ భాగం = 0.21
• నైట్రోజన్ (N₂): మోల్ భాగం = 0.78
• కార్బన్ డయాక్సైడ్ (CO₂): మోల్ భాగం = 0.01

ప్రతి వాయు యొక్క భాగిక ఒత్తడిని గణించడానికి:

1. ఆక్సిజన్: $P_{O₂} = 0.21 \times 2 \text{ atm} = 0.42 \text{ atm}$
2. నైట్రోజన్: $P_{N₂} = 0.78 \times 2 \text{ atm} = 1.56 \text{ atm}$
3. కార్బన్ డయాక్సైడ్: $P_{CO₂} = 0.01 \times 2 \text{ atm} = 0.02 \text{ atm}$

మా గణనను నిర్ధారించడానికి, అన్ని భాగిక ఒత్తిడుల మొత్తం మొత్తం ఒత్తడికి సమానం కావాలని చెక్ చేయవచ్చు: $P_{total} = 0.42 + 1.56 + 0.02 = 2.00 \text{ atm}$

ఒత్తడి యూనిట్ మార్పులు

మా గణనకర్త అనేక ఒత్తడి యూనిట్లను మద్దతు ఇస్తుంది. ఉపయోగించిన మార్పిడి కారకాలు ఇవి:

• 1 అట్మోస్ఫియర్ (atm) = 101.325 కిలోపాస్కల్స్ (kPa)
• 1 అట్మోస్ఫియర్ (atm) = 760 మిల్లీమీటర్లు ఆఫ్ మర్క్యూరీ (mmHg)

యూనిట్ల మధ్య మార్పిడి చేస్తుండగా, గణనకర్త మీ ఇష్టమైన యూనిట్ వ్యవస్థకు సంబంధించి ఖచ్చితమైన ఫలితాలను నిర్ధారించడానికి ఈ సంబంధాలను ఉపయోగిస్తుంది.

ఈ భాగిక ఒత్తిడి గణనకర్తను ఎలా ఉపయోగించాలి - దశల వారీ మార్గదర్శకం

మా భాగిక ఒత్తిడి గణనకర్త ఖచ్చితమైన ఫలితాలతో సహజంగా ఉపయోగించడానికి రూపొందించబడింది. ఏ వాయు మిశ్రితానికి భాగిక ఒత్తడి గణించడానికి ఈ దశల వారీ మార్గదర్శకాన్ని అనుసరించండి:

1. మీ వాయు మిశ్రితానికి సంబంధించిన మొత్తం ఒత్తడిని మీ ఇష్టమైన యూనిట్లలో (atm, kPa, లేదా mmHg) నమోదు చేయండి.

2. డ్రాప్‌డౌన్ మెనూలోని ఒత్తడి యూనిట్‌ను ఎంచుకోండి (డిఫాల్ట్ అట్మోస్ఫియర్స్).

3. వాయు భాగాలను జోడించండి నమోదు చేయడం ద్వారా:

   • ప్రతి వాయు భాగం యొక్క పేరు (ఉదా: "ఆక్సిజన్", "నైట్రోజన్")
   • ప్రతి భాగం యొక్క మోల్ భాగం (0 మరియు 1 మధ్య విలువ)

4. అవసరమైతే అదనపు భాగాలను జోడించండి "Add Component" బటన్‌ను క్లిక్ చేయడం ద్వారా.

5. "Calculate" క్లిక్ చేయండి భాగిక ఒత్తడులను గణించడానికి.

6. ఫలితాలను చూడండి ఫలితాల విభాగంలో, ఇది చూపిస్తుంది:

   • ప్రతి భాగం యొక్క పేరు, మోల్ భాగం మరియు గణించిన భాగిక ఒత్తడి చూపించే పట్టిక
   • భాగిక ఒత్తిడుల పంపిణీని చిత్రీకరించే విజువల్ చార్ట్

7. ఫలితాలను కాపీ చేయండి మీ క్లిప్‌బోర్డుకు "Copy Results" బటన్‌ను క్లిక్ చేయడం ద్వారా నివేదికలు లేదా మరింత విశ్లేషణ కోసం ఉపయోగించడానికి.

ఇన్‌పుట్ ధృవీకరణ

గణనకర్త ఖచ్చితమైన ఫలితాలను నిర్ధారించడానికి అనేక ధృవీకరణ తనిఖీలను నిర్వహిస్తుంది:

• మొత్తం ఒత్తడి 0 కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి
• అన్ని మోల్ భాగాలు 0 మరియు 1 మధ్య ఉండాలి
• అన్ని మోల్ భాగాల మొత్తం 1 కు సమానం కావాలి (రౌండింగ్ పొరపాట్లకు చిన్న సహనంతో)
• ప్రతి వాయు భాగానికి పేరు ఉండాలి

ఏదైనా ధృవీకరణ పొరపాట్లు జరిగితే, గణనకర్త మీ ఇన్‌పుట్‌ను సరిదిద్దడానికి సహాయపడే ప్రత్యేక పొరపాటు సందేశాన్ని చూపిస్తుంది.

భాగిక ఒత్తడి గణనకర్త అనువర్తనాలు మరియు ఉపయోగాలు

భాగిక ఒత్తడి గణనలు అనేక శాస్త్ర మరియు ఇంజనీరింగ్ రంగాలలో అవసరమైనవి. మా గణనకర్త అమూల్యమైనది అని నిరూపించే కీలక అనువర్తనాలను ఈ సమగ్ర మార్గదర్శకం కవర్ చేస్తుంది:

రసాయన శాస్త్రం మరియు రసాయన ఇంజనీరింగ్

1. వాయు-దశ ప్రతిస్పందనలు: భాగిక ఒత్తిడులను అర్థం చేసుకోవడం వాయు-దశ రసాయన ప్రతిస్పందనల కినెటిక్స్ మరియు సమతుల్యతను విశ్లేషించడానికి కీలకమైనది. అనేక ప్రతిస్పందనల రేటు ప్రత్యక్షంగా ప్రతిస్పందకుల భాగిక ఒత్తిడులపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

2. వాపర్-లిక్విడ్ సమతుల్యత: భాగిక ఒత్తిడులు వాయువులు ద్రవాలలో ఎలా కరిగుతాయో మరియు ద్రవాలు ఎలా ఆవిరీభవిస్తాయో నిర్ధారించడంలో సహాయపడతాయి, ఇది డిస్టిలేషన్ కాలమ్స్ మరియు ఇతర వేరు చేసే ప్రక్రియలను రూపకల్పన చేయడానికి అవసరమైనది.

3. వాయు క్రోమటోగ్రఫీ: ఈ విశ్లేషణాత్మక సాంకేతికత భాగిక ఒత్తిడి సూత్రాలను ఆధారంగా తీసుకుని సంక్లిష్ట మిశ్రితాలలో సంయుక్తాలను వేరుచేయడానికి మరియు గుర్తించడానికి ఉపయోగిస్తుంది.

వైద్య మరియు శారీరక అనువర్తనాలు

1. శ్వాస శారీరక శాస్త్రం: ఊపిరి మార్పిడి ఆక్సిజన్ మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్ మధ్య భాగిక ఒత్తడి గ్రేడియెంట్ల ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. వైద్య నిపుణులు శ్వాస సంబంధిత పరిస్థితులను అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు చికిత్స చేయడానికి భాగిక ఒత్తడి గణనలను ఉపయోగిస్తారు.

2. అనస్థీషియాలజీ: అనస్థీషియాలజిస్టులు సరైన శాంతి స్థాయిలను నిర్వహించడానికి మరియు రోగి భద్రతను నిర్ధారించడానికి అనస్థేతిక్ వాయువుల భాగిక ఒత్తిడులను జాగ్రత్తగా నియంత్రించాలి.

3. హైపర్‌బారిక్ వైద్యము: హైపర్‌బారిక్ చాంబర్లలో చికిత్సలు ఆక్సిజన్ భాగిక ఒత్తడిని ఖచ్చితంగా నియంత్రించడానికి అవసరమైనవి, ఇది డీకంప్రెషన్ వ్యాధి మరియు కార్బన్ మోనాక్సైడ్ విషవాయువు వంటి పరిస్థితులను చికిత్స చేయడానికి అవసరం.

పర్యావరణ శాస్త్రం

1. వాతావరణ రసాయన శాస్త్రం: గ్రీన్‌హౌస్ వాయువుల మరియు కాలుష్యాల భాగిక ఒత్తిడులను అర్థం చేసుకోవడం శాస్త్రవేత్తలకు వాతావరణ మార్పును మరియు గాలి నాణ్యతను మోడల్ చేయడంలో సహాయపడుతుంది.

2. నీటి నాణ్యత: నీటి శరీరాలలో కరిగిన ఆక్సిజన్ కంటెంట్, జలజీవులకు కీలకమైనది, వాతావరణంలో ఆక్సిజన్ యొక్క భాగిక ఒత్తడికి సంబంధించింది.

3. మట్టిలో వాయు విశ్లేషణ: పర్యావరణ ఇంజనీర్లు మట్టిలో వాయువుల భాగిక ఒత్తిడులను కొలిచే విధంగా కాలుష్యాన్ని గుర్తించడానికి మరియు పునరుద్ధరణ ప్రయత్నాలను పర్యవేక్షించడానికి ఉపయోగిస్తారు.

పరిశ్రమ అనువర్తనాలు

1. వాయు వేరు చేసే ప్రక్రియలు: పరిశ్రమలు వాయు మిశ్రితాలను వేరుచేయడానికి ఒత్తడి స్వింగ్ ఆడ్సార్ప్షన్ వంటి ప్రక్రియలలో భాగిక ఒత్తడి సూత్రాలను ఉపయోగిస్తాయి.

2. దహన నియంత్రణ: దహన వ్యవస్థలలో ఇంధన-గాలి మిశ్రితాలను ఆప్టిమైజ్ చేయడం ఆక్సిజన్ మరియు ఇంధన వాయువుల భాగిక ఒత్తడులను అర్థం చేసుకోవడాన్ని అవసరం.

3. ఆహార ప్యాకేజింగ్: మార్పిడి వాతావరణ ప్యాకేజింగ్ ఆహార శ్రేణిని పొడిగించడానికి నైట్రోజన్, ఆక్సిజన్ మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్ వంటి వాయువుల ప్రత్యేక భాగిక ఒత్తడులను ఉపయోగిస్తుంది.

అకాడమిక్ మరియు పరిశోధన

1. వాయు చట్టాల అధ్యయనాలు: భాగిక ఒత్తడి గణనలు వాయు ప్రవర్తనను బోధించడానికి మరియు పరిశోధించడానికి ప్రాథమికమైనవి.

2. పదార్థ శాస్త్రం: వాయు సెన్సార్లు, మెంబ్రేన్‌లు మరియు పొరపాటు పదార్థాల అభివృద్ధి తరచుగా భాగిక ఒత్తడి పరిగణనలను కలిగి ఉంటుంది.

3. గ్రహ శాస్త్రం: గ్రహ వాతావరణాల నిర్మాణాన్ని అర్థం చేసుకోవడం భాగిక ఒత్తడి విశ్లేషణపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

భాగిక ఒత్తడి గణనలకు ప్రత్యామ్నాయాలు

డాల్టన్ యొక్క చట్టం ఐడియల్ వాయు మిశ్రితాల కోసం ఒక సరళమైన దృష్టికోణాన్ని అందించినప్పటికీ, కొన్ని ప్రత్యేక పరిస్థితుల కోసం ప్రత్యామ్నాయ పద్ధతులు ఉన్నాయి:

1. ఫ్యూగాసిటీ: అధిక ఒత్తిళ్ల వద్ద నాన్-ఐడియల్ వాయు మిశ్రితాల కోసం, ఫ్యూగాసిటీ (ఒక "ప్రభావిత ఒత్తడి") తరచుగా భాగిక ఒత్తడికి బదులుగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఫ్యూగాసిటీ క్రియాశీలత కాంపోనెంట్ల ద్వారా నాన్-ఐడియల్ ప్రవర్తనను కలిగి ఉంటుంది.

2. హెన్రీ యొక్క చట్టం: ద్రవాలలో కరిగిన వాయువుల కోసం, హెన్రీ యొక్క చట్టం ద్రవ దశలో దాని కేంద్రీకరణకు సంబంధించి ద్రవం పై వాయువు యొక్క భాగిక ఒత్తడిని సంబంధిస్తుంది.

3. రౌల్ట్ యొక్క చట్టం: ఈ చట్టం ఐడియల్ ద్రవ మిశ్రితాలలో భాగాల వాపర్ ఒత్తడి మరియు వారి మోల్ భాగాల మధ్య సంబంధాన్ని వివరిస్తుంది.

4. స్థితి సమీకరణ మోడల్స్: వాన్ డర్ వాల్స్ సమీకరణ, పెంగ్-రోబిన్సన్ లేదా సోవ్-రెడ్‌లిచ్-క్వాంగ్ సమీకరణల వంటి ఆధునిక మోడల్స్ అధిక ఒత్తిళ్ల లేదా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నిజమైన వాయువుల కోసం మరింత ఖచ్చితమైన ఫలితాలను అందించవచ్చు.

భాగిక ఒత్తడి భావన యొక్క చరిత్ర

భాగిక ఒత్తడి భావన 19వ శతాబ్దం ప్రారంభానికి చెందిన సమృద్ధి శాస్త్రవేత్త చరిత్రను కలిగి ఉంది:

జాన్ డాల్టన్ యొక్క కృషి

జాన్ డాల్టన్ (1766-1844), ఒక ఇంగ్లీష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త, భౌతిక శాస్త్రవేత్త మరియు వాతావరణ శాస్త్రవేత్త, 1801లో భాగిక ఒత్తిడి చట్టాన్ని మొదట formulates చేశారు. డాల్టన్ యొక్క వాయువులపై చేసిన పని అతని విస్తృత అణువుల సిద్ధాంతం యొక్క భాగంగా ఉంది, ఇది ఆ సమయంలో అత్యంత ముఖ్యమైన శాస్త్రవేత్తల అభివృద్ధులలో ఒకటి. వాయు మిశ్రితాల అధ్యయనాలతో ప్రారంభమైన అతని పరిశోధనలు, మిశ్రితంలో ప్రతి వాయువు exert చేసే ఒత్తడి ఇతర వాయువులపై ఆధారపడకుండా ఉంటుందని ప్రతిపాదించడానికి అతన్ని నడిపించాయి.