道尔顿氏定律英文解释翻译、道尔顿氏定律的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【医】 Dalton's law
分词翻译:
道尔顿的英语翻译:
【化】 dalton
【医】 dalton
氏的英语翻译:
family name; surname
定律的英语翻译:
law
【化】 law
【医】 law
专业解析
道尔顿氏定律(Dalton's Law),又称道尔顿分压定律,是化学热力学中关于气体混合物压力性质的基本定律。其核心含义可概括为:
在恒定温度下,互不发生化学反应的理想气体混合物,其总压力等于各组分气体单独占据整个容器时所产生的压力(即分压)之和。
定律详解
-
核心定义:
- 混合气体的总压(P_total)等于所有组分气体分压(P_i)的代数和。
- 数学表达式为:
$$
P_{total} = P_1 + P_2 + P_3 + dots + Pn = sum{i=1}^{n} P_i
$$
其中 P₁, P₂, P₃, ..., P_n 分别代表气体组分 1, 2, 3, ..., n 的分压。
-
分压的定义:
- 分压(P_i)是指混合气体中某一组分气体,在相同温度下,单独占据与混合气体相同体积的容器时,所产生的压力。
- 对于理想气体,组分的分压(P_i)也可以由其摩尔分数(x_i)和总压(P_total)计算得出:
$$
P_i = xi cdot P{total}
$$
其中摩尔分数 x_i = n_i / n_total(n_i 是该组分的物质的量,n_total 是混合气体的总物质的量)。
-
关键前提:
- 理想气体:该定律严格适用于理想气体混合物,或在低压、高温条件下近似适用于实际气体混合物。
- 无化学反应:混合气体中各组分之间不发生化学反应。
- 温度恒定:定律描述的是在恒定温度下的关系。
-
应用场景:
- 气体收集:在排水集气法中,收集到的气体压力是其实际分压与水蒸气分压之和。利用道尔顿定律可以计算干燥气体的真实分压。
- 呼吸生理学:解释肺泡气体交换中各气体(O₂, CO₂, N₂, H₂O蒸气)的分压及其在血液中的溶解与运输。
- 化工过程:计算反应器中气体混合物的组成和压力,以及气体在液体中的溶解度(亨利定律常与分压结合使用)。
- 气象学:大气总压是氮气、氧气、氩气、二氧化碳、水蒸气等气体分压的总和。
来源与背景
- 该定律由英国化学家、物理学家约翰·道尔顿(John Dalton) 在 1801 年通过实验观察提出。
- 道尔顿的研究为现代原子理论和化学计量学奠定了基础,道尔顿分压定律是其对气体行为研究的重要贡献之一。
参考来源
- 《大英百科全书》(Encyclopaedia Britannica):作为全球权威的百科全书,其对道尔顿定律(Dalton's Law)有详尽的科学定义和历史背景介绍。其在线版本是广泛认可的学术参考源。
- 大学通用物理化学教材:如 Atkins' Physical Chemistry, Levine's Physical Chemistry 等国际经典教材,以及国内高等教育出版社、科学出版社出版的《物理化学》教材(如傅献彩、天津大学版等),均在气体性质章节对道尔顿分压定律有严谨的阐述和公式推导。这些教材是化学及相关学科的核心教学资源。
- 教育部《化学名词审定委员会》公布的标准术语:国内对“Dalton's law of partial pressures”的标准中文译名为“道尔顿分压定律”或“道尔顿气体分压定律”,其定义与上述核心内容一致,确保了术语的规范性和权威性。
网络扩展解释
道尔顿氏定律(Dalton's Law of Partial Pressures)是描述混合气体中各组分气体压力关系的物理定律,由英国化学家约翰·道尔顿于1801年提出。以下是其核心内容和解释:
定律内容
在恒定温度和体积下,混合气体的总压力等于各组分气体单独占据相同体积时产生的分压之和。
公式:
$$
P_{text{total}} = P_1 + P_2 + P_3 + cdots + Pn
$$
其中,( P{text{total}} ) 是总压力,( P_1, P_2, ldots, P_n ) 是各组分气体的分压。
分压的定义
某组分气体的分压(( P_i ))是指该气体单独存在于容器中且温度、体积与混合气体相同时所表现出的压力。
分压可通过以下两种方式计算:
- 基于摩尔分数:( P_i = xi cdot P{text{total}} ),其中 ( x_i ) 是该气体的摩尔分数。
- 基于理想气体定律:( P_i = frac{n_i RT}{V} ),其中 ( n_i ) 是该气体的物质的量,( R ) 是气体常数,( T ) 是温度,( V ) 是体积。
应用场景
- 气体混合物的分析:如空气由氮气、氧气等组成,总大气压为各气体分压之和。
- 呼吸生理学:肺泡中氧气和二氧化碳的分压差异驱动气体交换。
- 工业气体处理:如天然气分离、储气罐设计等需计算分压。
- 气象学:分析大气中水蒸气分压对湿度的影响。
定律的适用条件
- 气体需近似为理想气体(低压、高温条件下更准确)。
- 各组分气体之间无化学反应,且分子间相互作用可忽略。
示例
假设容器中有氮气(分压3 atm)和氧气(分压2 atm),则总压为 ( 3 + 2 = 5 , text{atm} )。若氮气占60%摩尔分数,则其分压为 ( 0.6 times 5 = 3 , text{atm} ),与实际情况一致。
该定律是理解气体行为的基础工具,尤其在化学、工程和地球科学中广泛应用。
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