理想気体の法則計算機 (PV = nRT)
理想気体の法則 PV = nRT は気体の4つの状態変数 — 圧力P、体積V、モル数n、絶対温度T — を気体定数 R = 8.314 J/(mol·K) で結ぶ。3つを入力するとこの計算機が残り1つを解き、内部ですべての入力をSIに変換するので単位を自由に混在できる — 圧力はPa・kPa・bar・atm・mmHg(torr)・psi、体積はmL・L・m³、量はmol・mmol、温度はケルビン・摂氏・華氏。例えば1モルは1 atm・273.15 Kで22.414 Lを占め、これはSTPでのモル体積。結果は未知数に選んだ単位で返る。
結果
22.41397 L
PV = nRT · R = 8.314 J/(mol·K)
PV = nRT、R = 8.314 J/(mol·K)。入力は内部でSI(Pa・m³・mol・K)に変換; 温度は絶対温度。
使い方
- 解く変数を選択: P、V、n、T。
- 残り3つを単位とともに入力(温度は内部でケルビンに変換)。
- 未知数に選んだ単位で結果を確認。
よくある質問
- 理想気体の法則とは？
- PV = nRT。Pは圧力、Vは体積、nはモル数、Tは絶対温度、R = 8.314 J/(mol·K)は普遍気体定数。粒子の体積が無視でき相互作用がない気体をモデル化する。
- なぜ温度は絶対温度でなければならない？
- 圧力と体積が絶対温度に比例するため、法則はケルビンを使う。このツールは計算前に摂氏・華氏をケルビンに変換する。
- 1モルはどれだけの体積を占めますか？
- STP(1 atm、273.15 K)で理想気体1モルは22.414 L; 1 bar・273.15 Kでは22.711 L。その値を入力して確認できる。
- 理想気体の法則はいつ破綻しますか？
- 高圧・低温で分子の体積と引力が効くため精度が最も低い。ファンデルワールスなどの実在気体の式がそれを補正する。
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