Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Maison » Loi de Dalton sur les pressions partielles

Loi de Dalton sur les pressions partielles

1802
  • John Dalton
Appareil de mélange de gaz dans un laboratoire ancien pour applications thermodynamiques.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

La loi de Dalton stipule que dans un mélange de gaz non réactifs, la somme des quantités de gaz dissous est égale à 1. pression La pression totale exercée est égale à la somme des pressions partielles des gaz individuels. La pression partielle d'un gaz est la pression qu'il exercerait s'il occupait à lui seul tout le volume à la même température. La formule est : Ptotal = ∑i=1n pi.

John Dalton a formulé cette loi vers 1802, à partir de ses expériences sur les gaz. Elle a constitué une étape cruciale dans le développement de sa théorie atomique, car elle suggérait que les particules de différents gaz dans un mélange agissent indépendamment les unes des autres. Cette loi est valable pour les gaz parfaits et constitue une bonne approximation pour les gaz réels à basse pression et haute température, où les interactions intermoléculaires sont minimales. La pression partielle d'un gaz (pi) dans un mélange peut être calculée à partir de sa fraction molaire (xi) et de la pression totale (Ptotal) : pi = xi × Ptotal. Cette relation est extrêmement utile dans de nombreuses situations pratiques. Par exemple, en plongée sous-marine, la pression partielle d'oxygène est critique ; si elle devient trop élevée en profondeur, elle peut provoquer une intoxication à l'oxygène. Les plongeurs utilisent la loi de Dalton pour calculer la profondeur maximale de plongée en toute sécurité pour un mélange gazeux respiratoire donné. En physiologie, les échanges d'oxygène et de dioxyde de carbone dans les alvéoles pulmonaires sont dus aux différences de pression partielle entre l'air et le sang. Cette loi explique également pourquoi la collecte d'un gaz au-dessus de l'eau nécessite une correction : la pression totale mesurée inclut la pression partielle de la vapeur d'eau à cette température, qu'il faut soustraire pour obtenir la pression du gaz seul.

UNESCO Nomenclature: 2212
– Thermodynamique

Taper

Système abstrait

Perturbation

Substantiel

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • Les travaux d'Antoine Lavoisier sur la composition de l'air
  • Les expériences de Robert Boyle sur les propriétés des gaz
  • Le développement du concept de gaz comme un ensemble de particules

Applications

  • plongée sous-marine pour le calcul des mélanges gazeux sûrs (nitrox, trimix)
  • médecine respiratoire pour comprendre les échanges gazeux dans les poumons
  • chimie pour collecter des gaz sur l'eau dans des expériences
  • gaz industriel mélange et stockage
  • anesthésie pour l'administration de mélanges gazeux

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

  • systèmes intelligents de survie pour engins spatiaux qui ajustent la composition des gaz en fonction de capteurs de pression partielle
  • emballage alimentaire avancé qui utilise des pressions partielles spécifiques de gaz inertes pour maximiser la durée de conservation
  • analyseurs atmosphériques en temps réel pour la surveillance de la pollution qui identifient les composants par pression partielle
  • boucle fermée anesthesia systems that maintain precise partial pressures of anesthetic agents
  • équipements de terraformation pour d'autres planètes qui créeraient une atmosphère respirable en gérant les pressions partielles
  • chambres hyperbares pour l'agriculture pour accélérer la germination des graines
  • membranes de séparation de gaz fonctionnant sur des différentiels de pression partielle
  • capteurs pour la détection de mélanges de gaz explosifs par surveillance des pressions partielles
  • stockage sous atmosphère contrôlée pour la préservation des objets historiques
  • medical ventilators that deliver customized gas blends based on patient’s blood gas levels
Lié à : loi de Dalton, pression partielle, mélange gazeux, John Dalton, pression totale, fraction molaire, plongée sous-marine, gaz parfait, thermodynamique, chimie.

Contexte historique

Loi de Dalton sur les pressions partielles

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

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

Les images en pleine résolution et les téléchargements sont uniquement disponibles, et 100% gratuits, pour les membres inscrits.