Partialdruck Rechner
Gib einen Molenbruch und den Gesamtdruck ein, um den Partialdruck eines Gases in Kilopascal zu erhalten — und sieh, wie jedes Gas in einer Mischung seinen eigenen Anteil am Druck beiträgt.
Daltonsches Gesetz in einem Schritt
Gib den Molenbruch und den Gesamtdruck ein und der Rechner liefert den Partialdruck (P_i = x × P_gesamt) dieses Gases in Kilopascal.
Halte x zwischen 0 und 1
Der Molenbruch ist ein Anteil an der ganzen Mischung und liegt daher immer zwischen 0 und 1 — die Anteile aller Gase ergeben zusammen 1.
Was ist der Partialdruck?
Der Anteil eines Gases am Gesamtdruck
Der Partialdruck-Rechner nutzt das Daltonsche Gesetz, um zu bestimmen, wie viel vom Gesamtdruck einer Gasmischung auf eine einzelne Komponente entfällt. Der Partialdruck eines Gases ist der Druck, den es ausüben würde, wenn es allein den ganzen Behälter bei gleicher Temperatur füllte, und er ist gleich dem Molenbruch dieses Gases multipliziert mit dem Gesamtdruck. Gib zwei Zahlen ein — den Molenbruch (einen Wert von 0 bis 1) und den Gesamtdruck in Kilopascal — und der Rechner liefert den Partialdruck in Kilopascal. Das ist die Zahl dahinter, wie viel Sauerstoff deine Lunge tatsächlich erhält, wie Gase sich in Flüssigkeiten lösen und wie sich chemische Gleichgewichte in einer Mischung verschieben.
Gib einen Molenbruch zwischen 0 und 1 und einen Gesamtdruck in Kilopascal ein, um sofort den Partialdruck dieses Gases zu erhalten.
Der Partialdruck eines Gases ist sein Molenbruch multipliziert mit dem Gesamtdruck der Mischung.
P_i = x × P_gesamtDer Molenbruch (x) ist der Anteil, den dieses eine Gas an der Mischung hat, ein Wert von 0 bis 1. Weil er dimensionslos ist, kommt der Partialdruck in derselben Einheit wie der Gesamtdruck heraus — hier in Kilopascal. Addierst du die Partialdrücke aller Gase der Mischung, erhältst du den Gesamtdruck zurück, genau wie es das Daltonsche Gesetz verspricht.
Angenommen, du möchtest den Partialdruck von Sauerstoff in trockener Luft beim Standard-Atmosphärendruck (101,325 kPa), wobei Sauerstoff einen Molenbruch von 0,21 ausmacht.
Molenbruch bestimmen
Sauerstoff ist 0,21 trockener Luft, also x = 0,21 — sein Anteil an allen vorhandenen Gasmolekülen.
Gesamtdruck nehmen
Der Standard-Atmosphärendruck beträgt 101,325 kPa, der kombinierte Druck aller Gase.
Multiplizieren
0,21 × 101,325 = 21,28 kPa — der Partialdruck von Sauerstoff in der Luft um dich herum.
Das Ergebnis zeigt dir, wie viel vom Gesamtdruck ein einzelnes Gas verursacht. Im Beispiel sind die 21,28 kPa des Sauerstoffs sein Anteil an der 101,325-kPa-Atmosphäre — der Druck, den er noch ausüben würde, wenn jedes andere Gas entfernt wäre. Die zentrale Idee hinter dem Daltonschen Gesetz: Jedes Gas trägt Druck direkt proportional zu seinem Molenbruch bei, und die Partialdrücke aller Komponenten ergeben zusammen den Gesamtdruck. Stickstoff mit einem Molenbruch von etwa 0,78 trägt also rund 79 kPa bei, und der kleine Rest stammt von Argon, Kohlendioxid und Spurengasen — zusammen ergeben sie wieder die vollen 101,325 kPa. Verdoppelst du den Molenbruch eines Gases, verdoppelt sich sein Partialdruck, und bei festem Molenbruch hebt ein höherer Gesamtdruck den Partialdruck jeder Komponente proportional an. Genau deshalb haben Bergsteiger in der Höhe Mühe: Der Molenbruch von Sauerstoff bleibt bei 0,21, aber der niedrigere Gesamtdruck zieht seinen Partialdruck mit nach unten.
Die Formel ist einfach und für das ideale Gasmodell exakt, doch ein paar praktische Punkte solltest du im Blick behalten.
Ideale Gase und ein Molenbruch von 0 bis 1
Das Daltonsche Gesetz setzt voraus, dass sich die Gase ideal verhalten und nicht miteinander reagieren, was bei gewöhnlichen Temperaturen und Drücken gut gilt, aber bei realen Gasen unter hohem Druck oder nahe der Kondensation versagt. Der Molenbruch muss zwischen 0 und 1 liegen — er ist ein Anteil an der ganzen Mischung, nie größer als das Ganze — und der Partialdruck kommt in derselben Einheit heraus, die du für den Gesamtdruck verwendest, in diesem Rechner Kilopascal.