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Daltons Gesetz der Partialdrücke

1802
  • John Dalton
Gasmischapparatur in einem alten Labor für thermodynamische Anwendungen.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Das Daltonsche Gesetz besagt, dass in einem Gemisch nicht reagierender Gase die Gesamtenergie … Druck Der Gesamtdruck entspricht der Summe der Partialdrücke der einzelnen Gase. Der Partialdruck eines Gases ist der Druck, den es ausüben würde, wenn es bei gleicher Temperatur das gesamte Volumen allein einnehmen würde. Die Formel lautet: [latex]P_{text{total}} = sum_{i=1}^{n} p_i[/latex].

John Dalton formulierte dieses Gesetz um 1802 auf Grundlage seiner Experimente mit Gasen. Es war ein entscheidender Schritt in der Entwicklung seiner Atomtheorie, da es nahelegte, dass sich die Teilchen verschiedener Gase in einem Gemisch unabhängig voneinander verhalten. Das Gesetz gilt für ideale Gase und ist eine gute Näherung für reale Gase bei niedrigen Drücken und hohen Temperaturen, wo die intermolekularen Wechselwirkungen minimal sind. Der Partialdruck eines einzelnen Gases (pi) in einem Gemisch lässt sich mithilfe seines Molenbruchs (xi) und des Gesamtdrucks (Ptotal) berechnen: pi = xi ⋅ Ptotal. Diese Beziehung ist in vielen praktischen Anwendungen äußerst nützlich. Beispielsweise ist beim Tauchen der Sauerstoffpartialdruck kritisch; wird er in der Tiefe zu hoch, kann dies zu einer Sauerstoffvergiftung führen. Taucher nutzen das Daltonsche Gesetz, um die maximale sichere Tauchtiefe für ein bestimmtes Atemgasgemisch zu berechnen. Physiologisch gesehen wird der Gasaustausch in den Lungenbläschen durch die Unterschiede im Partialdruck von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen Luft und Blut bestimmt. Das Gesetz erklärt auch, warum beim Sammeln eines Gases über Wasser eine Korrektur erforderlich ist: Der gemessene Gesamtdruck beinhaltet den Partialdruck des Wasserdampfs bei der jeweiligen Temperatur, der abgezogen werden muss, um den Druck des reinen Atemgases zu ermitteln.

UNESCO Nomenclature: 2212
- Thermodynamik

Typ

Abstraktes System

Störung

Wesentliche

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

  • Antoine Lavoisiers Arbeit über die Zusammensetzung der Luft
  • Robert Boyles Experimente über die Eigenschaften von Gasen
  • Die Entwicklung des Konzepts eines Gases als Ansammlung von Teilchen

Anwendungen

  • Gerätetauchen zur Berechnung sicherer Gasgemische (Nitrox, Trimix)
  • Atemwegsmedizin zum Verständnis des Gasaustauschs in der Lunge
  • Chemie zum Sammeln von Gasen über Wasser in Experimenten
  • industrielle Gasmischung und -lagerung
  • Anästhesie zur Verabreichung von Gasgemischen

Patente:

NA

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Verwandt mit: Daltons Gesetz, Partialdruck, Gasmischung, John Dalton, Gesamtdruck, Molenbruch, Gerätetauchen, ideales Gas, Thermodynamik, Chemie.

Historischer Kontext

Daltons Gesetz der Partialdrücke

1800
1800
1802
1802
1810
1816
1816-11-16
1800
1800
1801
1802
1808
1811
1816-11-16
1820

(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

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