Pression partielle
{{#invoke:Bandeau|ébauche}} Modèle:À sourcer
La pression partielle d'un composant dans un mélange de gaz parfaits est définie comme la pression qui serait exercée par les molécules de ce composant s'il occupait seul, tout le volume offert au mélange, à la température de celui-ci.
Elle correspond donc à la contribution de ce composant à la pression totale du mélange. La pression partielle d'un composant est une mesure de l'activité thermodynamique des molécules de ce gaz.
Les gaz se dissolvent, diffusent et réagissent selon leur pression partielle, donc ni selon la pression totale, ni selon leur concentration dans le mélange de gaz ou dans le liquide où ils sont dissouts. Ainsi, par exemple, la dissolution du gaz dans un liquide dépendra, non de la pression totale, mais de la pression partielle ; de même la condensation d'un gaz dépendra de sa pression partielle, et non de la pression totale (cependant que l'évaporation sera, elle, sensible à la pression totale, mais seulement en ce qui concerne son mode : évaporation ou ébullition). Ce point est développé à l'article Pression de vapeur saturante.
Définition mathématique
La loi de Dalton, valable rigoureusement pour un mélange idéal de gaz parfaits, relie la pression partielle <math>p_i</math> et la pression totale <math>p_\text{tot}</math> par l'intermédiaire de la fraction molaire <math>x_i</math> du constituant considéré dans le mélange :
- <math>x_i = \frac {n_i}{n_\text{tot}}</math>
où <math>n_i</math> est le nombre de moles d'un constituant quelconque repéré par l'indice <math>i</math> dans le mélange et <math>n_\text{tot}</math> le nombre total de moles dans le mélange.
La pression partielle du constituant <math>i</math> est égale au produit de sa fraction molaire par la pression totale :
La pression d'un mélange idéal de gaz parfaits est la somme des pressions partielles de chacun de ses constituants :
- <math>\sum_i p_i= \left(\sum_i x_i\right) \cdot p_\text{tot} = p_\text{tot}</math>
car <math>\sum_i x_i = 1</math>.
La fraction molaire du constituant dans un mélange est égale à la fraction volumique du constituant dans le mélange.
On a donc la relation isotherme suivante :
- <math>\frac{V_i}{V_\text{tot}} = \frac{p_i}{p_\text{tot}} = \frac{n_i}{n_\text{tot}}</math>
avec :
- <math>V_i</math> le volume occupé par un constituant <math>i</math> quelconque du mélange ;
- <math>V_\text{tot}</math> le volume total du mélange de gaz ;
- <math>p_i</math> la pression partielle du gaz <math>i</math> dans le mélange ;
- <math>p_\text{tot}</math> la pression totale du mélange ;
- <math>n_i</math> la quantité du gaz <math>i</math> ;
- <math>n_\text{tot}</math> la quantité de matière totale du mélange de gaz.
Voir aussi
- Les grandeurs hygrométriques : La pression partielle de vapeur sur le site energieplus-lesite.be de Architecture et Climat de l'Université catholique de Louvain.
