分压和蒸气压是与系统组件施加的压力量有关的常用科学术语，但它们的同一性可能会使其他人混淆。这些术语之间有着明显的区别，包括它们的作用和同一性。本文将详细阐述这些术语之间的区别。它还将包括一些例子来揭开其应用的神秘面纱。

在深入研究蒸汽压和分压之间的区别之前，让我们先强调一下压力的概念。压力在科学上被定义为单位面积施加在物体或物质上的力。它也可以定义为相互碰撞的粒子所施加的力，通常用帕斯卡来测量。在粒子碰撞的情况下，用气体方程和气体动力学理论计算压力。

什么是蒸汽压(vapor pressure)？

蒸气压可以应用于液相或固相。它是在封闭系统中，当蒸汽和液体（固体）接触时，在给定温度下，蒸汽在其热力学平衡中对其液体或固体施加的压力。这种压力是由于蒸发而产生的，而蒸发是由于固体或液体上的热量增加而产生的。因此，温度被用作汽化的量度，它与蒸汽压成正比。这意味着，温度越高，蒸汽压越高。

在蒸发过程中，空气分子由于较高的动能逸出到封闭系统中的空气中。当处于平衡状态时，蒸汽压力在蒸汽和其冷凝形式的液体（固体）之间产生。在分子间作用力较弱的溶液中，蒸气压往往更大，相反，在分子间作用力较强的溶液中，蒸气压较小。

蒸汽压也可以发生在理想的混合物中，这可以用拉乌尔定律来解释。它指出，液体或固体混合物**定组分的部分蒸汽压等于该组分的蒸汽压乘以给定温度下该混合物中该组分的摩尔分数。下面的例子将说明这一点。

Example 1.

Given an ideal mixture of 0.5 mol. ethanol and 1.5 mol. methanol with the vapor pressure of 30KPa and 52KPa, respectively, determine the partial vapor pressure of each component.

Solution:

The total number of moles is 1.5mol + 0.5mol = 2.0mol. According to Raoult’s Law, the partial vapor pressure is equal to the vapor pressure multiplied by the molar fraction of that particular component. In this case, the Pmethanol = 1.5/2 * 52 = 39KPa and Pethanol = 0.5/2 * 30 = 7.5KPa.

当你得到混合物中各组分的分蒸气压时，你可以把它们加在一起得到总蒸气压。在这方面，7.5+39给出了46.5KPa的乙醇和甲醇溶液混合物的总蒸汽压。

影响蒸气压的因素

分子同一性

如上所述，分子力的类型决定了要施加的蒸汽压的大小。如果力越强，则产生的蒸汽压越小，如果力越弱，则产生的蒸汽压越大。因此，液体或固体的成分会影响蒸汽压。

温度

温度越高，蒸汽压越高，因为它会激活更多的动能来破坏分子力，从而使分子迅速逃离液体表面。当蒸汽压（饱和蒸汽压）等于外部压力（大气压）时，液体将开始沸腾。温度越低，蒸汽压越低，液体沸腾需要时间。

Dalton’s Law of Partial Pressures

什么是分压(partial pressure)？

分压的概念最早是由著名科学家约翰道尔顿提出的。它产生了他的分压定律，指出理想气体混合物施加的总压等于单个气体分压之和。假设一个特定的容器充满了氢气、氮气和氧气，总压力PTOTAL等于氧气、氮气和氢气的总和。混合物中任何气体的分压都是用总压乘以单个气体的摩尔分数来计算的。

简而言之，分压是混合物**定气体施加的压力，就好像它在系统中单独起作用一样。因此，在确定单个气体的分压时，可以忽略其他气体。这一理论可以通过在230K的温度下，将0.6atm的氧气注入10.0L的容器中，然后在相同的温度下，将0.4atm的氮气注入相同尺寸的容器中，最后合并气体来测量总压力来验证；它将是两种气体的总和。这清楚地解释了非反应性气体混合物中单个气体的分压。

计算分压

由于道尔顿定律[1]对此作了规定，所以计算分压是一件轻而易举的事。这将取决于提供的典型信息。例如，如果给出了气体a和B的混合物的总压力以及气体a的压力，则可以使用PTOTAL=PA+PB来计算B的分压。剩下的是代数运算。但在只给出混合物总压的情况下，可以用气体B的摩尔分数来确定分压。用X表示的摩尔分数可以用气体B的摩尔数除以气体混合物的总摩尔数得到。然后为了求分压，你要用摩尔分数X乘以总压。下面的例子详细说明了这一点。

Example 2.

A mixture of Nitrogen and Oxygen, with 2.5 moles and 1.85 moles, respectively, is injected in a 20.0L container with a total pressure of 4atm; calculate the partial pressure exerted by the Oxygen gas.

Solution:

The total number of moles in the mixture is 2.5 + 1.85 = 4.35 moles. So the molar fraction of Oxygen, Xo, will be 1.85 moles/4.35 moles = 0.425 moles. The partial pressure of Oxygen will be 0.425 * 4atm = 1.7atm. The partial pressure of the remaining gas can be calculated following the same approach or can be calculated by using the Oxygen gas and the total pressure as elaborated by Dalton’s law of Partial Pressures that the total pressure of non-reactive gases is equal to the sum of the partial pressures.

蒸汽分压差

从上面的解释，很明显，蒸汽压和分压是两个不同的压力。蒸气压作用于液相和固相，而分压作用于气相。在向溶液中加入足够的热量后，蒸汽压在相变中产生，从而导致其分子在封闭系统中逸出。

分压和蒸气压之间的主要区别在于，分压是混合物中单个气体施加的压力，就好像它在该系统中是单独存在的一样，而蒸气压是指蒸汽在其与液体或固体的冷凝状态的热力学平衡中施加的压力。下表简要比较了这些压力。

收工！

蒸汽压和分压是两个重要的科学术语，分别用于确定特定温度下给定封闭系统中蒸汽和气体作用力的影响。它们的主要区别在于应用范围，蒸汽压作用在液相或固相上，而分压作用在给定体积的理想气体混合物中的单个气体上。

根据道尔顿分压定律可以很容易地计算出分压，而蒸气压则是根据拉乌尔定律来计算的。在任何给定的混合物中，每种气体组分都施加自己的压力，称为独立于其他气体的分压。当你把任何组分的摩尔数增加一倍，温度保持不变，你就会增加它的分压。根据克劳修斯-克拉珀龙关系式[2]，蒸汽压随着温度的升高而增加。

利用上述信息，你应该能够区分蒸汽压和分压。你也可以用摩尔分数乘以总压强来计算它们。我们给你们举了一些典型的例子来详细说明这些压力的应用。