Lorsque plusieurs gaz occupent le même récipient, chacun contribue à la pression totale comme si les autres n’étaient pas présents. Cette idée simple, formalisée par John Dalton en 1801, est au fondement de nombreux domaines, du mélange des gaz respiratoires en plongée à l’étude de l’atmosphère.
Fonctionnement du calculateur de pression partielle
Le calculateur applique la loi des pressions partielles de Dalton : Pᵢ = Xᵢ × Ptotal, où Xᵢ est la fraction molaire du gaz i (Xᵢ = nᵢ / ntotal) et Ptotal la pression totale du mélange. Cette relation s’explique par le comportement d’un mélange de gaz parfaits : chaque gaz se comporte comme s’il remplissait seul le récipient. Sa pression ne dépend que de sa quantité, du volume du récipient et de la température, et non de la présence des autres gaz.
Le calculateur propose trois vues complémentaires : calculer les pressions partielles à partir des moles ou des fractions molaires (onglet Pression partielle), calculer uniquement les fractions molaires d’un mélange (onglet Fraction molaire), ou additionner des pressions partielles déjà connues pour retrouver la pression totale (onglet Total). Ces trois vues appliquent la même loi sous des formes différentes.
Les paramètres et leur signification
La pression totale est la pression combinée de tout le mélange ; elle peut être exprimée en kPa, atm, bar, mmHg ou psi. Par exemple, la pression atmosphérique standard au niveau de la mer est d’environ 101.3 kPa (1 atm). Chaque ligne correspond à un gaz et comporte son nom et sa quantité : des moles (tout nombre positif) si vous connaissez sa quantité, ou une fraction molaire (sous forme décimale comme 0.4 ou de pourcentage comme 40 %) si vous connaissez déjà sa part du mélange.
La saisie de la fraction molaire accepte les deux formats. Le calculateur détecte automatiquement les pourcentages (toute valeur supérieure à 1) et normalise l’ensemble des fractions afin que leur somme soit exactement égale à 100 %, même si les valeurs saisies diffèrent légèrement en raison des arrondis.
Limites et cas particuliers
La loi de Dalton suppose un comportement de gaz parfait : les attractions intermoléculaires et le volume des molécules sont négligeables. Les mélanges gazeux réels s’en écartent sous très forte pression ou à très basse température, lorsque les molécules interagissent davantage. Les applications professionnelles, comme la plongée profonde ou le stockage industriel de gaz, utilisent des facteurs de correction que ce calculateur ne modélise pas. Il suppose également que les gaz ne réagissent pas chimiquement entre eux ; les mélanges réactifs, comme les produits de combustion, nécessitent une autre méthode. Pour les calculs courants en chimie, en sciences de l’atmosphère et en préparation de mélanges gazeux à pression et température normales, l’approximation du gaz parfait utilisée ici est précise à moins de quelques dixièmes de pour cent.