Что такое парциальное давление

Парциальное давление — это давление, которое оказывал бы отдельный газ, входящий в состав газовой смеси, если бы он один занимал весь объём смеси при той же температуре. По закону Дальтона общее давление смеси равно сумме парциальных давлений всех входящих в неё газов. Отвечая на вопрос, что такое парциальное давление, физики подчёркивают: каждый газ смеси давит независимо от остальных, будто соседних молекул рядом нет.

$p = p_1 + p_2 + \dots + p_n$

Разбор по случаям

Примеры

Два газа в закрытом сосуде. В сосуде смешаны два газа: первый создаёт давление $p_1 = 40\ \text{кПа}$, второй — $p_2 = 60\ \text{кПа}$.

По закону Дальтона общее давление смеси равно сумме этих значений: $p = 40 + 60 = 100\ \text{кПа}$, а вклад каждого газа в общий результат остаётся его парциальным давлением.

Кислород в атмосферном воздухе. Атмосферный воздух почти на $21\%$ состоит из кислорода, а общее давление на уровне моря равно $p = 101325\ \text{Па}$.

Тогда парциальное давление кислорода составляет $p_{O_2} = 0{,}21 \times 101325 \approx 21278\ \text{Па}$, то есть именно эту часть общего давления создаёт только кислород, будто азота и других газов рядом нет.

Частые ошибки

• Парциальное давление путают с процентной долей газа, забывая, что это именно давление в паскалях, а не проценты состава.
• Складывают парциальные давления только видимых компонентов, забывая учесть водяной пар или инертные газы смеси.
• Считают, что парциальное давление зависит от того, какие ещё газы есть рядом, хотя оно определяется только количеством самого газа.

Коротко

Парциальное давление показывает вклад одного газа в общее давление смеси так, будто остальные газы отсутствуют, а закон Дальтона складывает эти вклады в единый результат. Понимание того, что такое парциальное давление, помогает рассчитывать состав воздуха, дыхательных смесей и влажность.