体积分数的计算方法根据物质状态不同而有所区别,具体如下:
一、液体混合物(溶液)
基本公式 [
phi = frac{V_{text{溶质}}}{V_{text{溶液}}} times 100%
]
其中 ( V_{text{溶质}} ) 为溶质体积,( V_{text{溶液}} ) 为溶液总体积(忽略混溶体积变化)。
示例
100 mL 溶液含 20 mL 溶质,则体积分数为 20%。
二、气体混合物
基本公式
[
phi = frac{V_B}{V_{text{总}}} times 100%
]
其中 ( V_B ) 为某气体体积,( V_{text{总}} ) 为混合气体总体积。
等效公式(物质的量分数)
因在相同温度和压强下,气体体积比等于物质的量比,故也可表示为:
[
phi = frac{n_B}{n_{text{总}}} times 100%
]
其中 ( n_B ) 为某气体物质的量,( n_{text{总}} ) 为总物质的量。
示例
1L 氮气与 1L 氧气混合,氮气体积分数为 50%。
三、注意事项
单位统一: 计算时需确保体积单位一致(如均为 mL 或 L)。 固体与液体混合物
条件限制:气体体积分数计算需在相同温度和压强下进行,否则结果可能偏差。