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理想气体分压定律

预备知识 理想气体

   如果一个容器中有多种理想气体, 由于我们忽略分子间的相互作用, 每种气体分别满足理想气体状态方程式 1

\begin{equation} P_i V = n_i R T \end{equation}
其中 $n_i$ 是第 $i$ 种气体的摩尔数, $P_i$ 是该气体对容器壁撞击产生的压强, 叫做该气体的分压. 由于平衡时所有气体的体积和温度相同, 所以每种气体的分压与它的分子个数成正比.

   根据 “分子撞击对容器壁的压强” 的压强产生原理, 当存在多种不同气体时, 总压强等于每种气体压强之和.

\begin{equation} P = \sum_i P_i \end{equation}
另外, 总分子数等于每种气体的分子数之和
\begin{equation} n = \sum_i n_i \end{equation}
所以将所有气体的式 1 相加, 再使用式 2 式 3 , 就重新得到了理想气体状态方程
\begin{equation} P V = n RT \end{equation}
可见该方程同样适用于混合气体.

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