Ero höyrynpaineen ja osittaisen paineen välillä

Höyrynpaine vs. osapaine

Osapaine ja höyrynpaine ovat kaksi tärkeätä ominaisuutta kaasumaisissa järjestelmissä. Tässä artikkelissa verrataan ja verrataan määritelmiä, sovelluksia ja eroja höyrynpaineen ja osapaineen välillä.

Höyrynpaine

Höyrynpaineen ymmärtämiseksi tarvitaan selkeä käsitys paineen käsitteestä. Paine määritellään voimana pinta-alayksikköä kohden, joka on kohtisuorassa esineeseen nähden. Staattisen nesteen paine on yhtä suuri kuin nestepylvään paino paineen mittauskohdan yläpuolella. Siksi staattisen (ei virtaavan) nesteen paine riippuu vain nesteen tiheydestä, painovoimakiihtyvyydestä, ilmakehän paineesta ja nesteen korkeudesta paineen mittauskohdan yläpuolella. Paine voidaan määritellä myös hiukkasten törmäysten aiheuttamaan voimaan. Tässä mielessä paine voidaan laskea käyttämällä kaasujen molekyylikineettistä teoriaa ja kaasuyhtälöä. Höyrynpaine on tasapainossa olevan järjestelmän höyryn aikaansaama paine tai höyryn aiheuttama paine. Järjestelmä on tasapainossa, kun kaasutila ja höyryn nestemäinen tai tiivistynyt tila ovat kosketuksissa toisiinsa, suljetussa järjestelmässä. Neste höyrystyy lämmön avulla. Siksi järjestelmän lämpötila on nesteen höyrystymisen mittaus. Lämpötila on myös mittaus höyrymolekyylien määrälle, jonka järjestelmä voi mukauttaa pakottamatta kondensoitumista. Höyrynpaineita on kahta tyyppiä. Ne ovat nimittäin tyydyttynyttä höyrynpainetta ja tyydyttymättömää höyrynpainetta. Kun suljetussa järjestelmässä sekä höyry että vastaava neste ovat tasapainossa, järjestelmään mahtuu suurin mahdollinen höyrymäärä. Siksi järjestelmän sanotaan olevan kylläinen. Kun järjestelmässä on vain höyryä, sen sanotaan olevan tyydyttymätön järjestelmä, ja kaiken lisätyn nesteen haihtuu kylläisyyspisteeseen saakka. On huomattava, että järjestelmän tyydyttynyt höyrynpaine riippuu vain järjestelmän lämpötilasta ja itse aineesta.

Osittainen paine

Järjestelmän osapaine on tarkasteltavan kaasun kohdistaman paineen suhde järjestelmän kokonaispaineeseen. Kaasun osittainen paine on vain luku. Osapaine voi vaihdella vain välillä nolla yhteen. Puhtaan kaasun osapaine on 1, kun taas puuttuvan aineen osapaine on nolla. Voidaan todistaa, että kaasun osapaine on yhtä suuri kuin täydellisen kaasun kaasun molekyylisuhde. Molekyylisuhde on tarkasteltavana olevan kaasun molekyylien lukumäärä jaettuna kaasumolekyylien kokonaismäärällä. Osapaine kerrottuna järjestelmän kokonaispaineella tuottaa paineen tarkasteltavana olevasta kaasusta.