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과학

부분 압력

부분 압력과학
영문명
Partial pressure
다른 표현
분압
기본식
pᵢ=xᵢp전체
차원
압력
부분 압력은 기체 혼합물에서 특정 성분의 압력 기여를 나타내는 양이다. 이상 기체 혼합물에서는 각 성분이 같은 온도와 전체 부피를 혼자 차지할 때의 압력으로 해석하며, 성분의 몰 분율과 총압의 곱으로 계산한다.

같은 공간을 함께 차지한다

이상 기체 혼합물의 각 성분이 용기 안에서 따로 나뉜 방을 차지하는 것은 아니다. 같은 전체 부피 안에 함께 있으며 각 성분의 기여를 압력으로 나누어 표현한다. 성분 하나가 그 전체 부피를 혼자 차지한다고 가정한 압력이 부분 압력의 해석에 도움이 된다.

몰 분율로 계산한다

기체 혼합물의 총압이 180 kPa이고 성분 A의 몰 분율이 0.40이라면 pA=0.40×180=72 kPa다. 여기서 사용하는 비율은 기체의 물질량 비다. 질량 분율이 0.40이라고 주어진 경우에는 성분의 몰 질량을 고려하지 않고 같은 계산을 할 수 없다.

돌턴의 부분 압력 법칙

이상 기체 혼합물의 총압은 각 성분의 부분 압력을 더한 값이다. 두 성분의 부분 압력이 72 kPa와 108 kPa라면 총압은 180 kPa다. 압력을 합하기 전에 각 수치의 단위를 같게 맞춰야 한다.

액체의 조성과 구별한다

액체와 증기가 평형인 문제에서는 액체의 몰 분율과 기체의 몰 분율이 다를 수 있다. 부분 압력을 총압과 연결하는 식에는 기체상의 몰 분율을 사용한다. 라울 법칙에서 순수 증기압에 곱하는 액체상의 몰 분율과 역할을 구별해야 한다.

관련 문서

몰 분율 / 압력 / 기체 / 라울 법칙 / 몰 질량 / 질량 분율 / 화학 평형