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이상 기체 법칙 계산기 (PV = nRT)
요약: 이상 기체 법칙 계산기: 단위 변환과 함께 PV = nRT로 압력, 부피, 몰수, 온도를 구하고, 결합 기체 법칙, 보일, 샤를, 게이뤼삭 법칙도 단계별로 풉니다. 무료이며 웹 브라우저에서 바로 작동하고 다운로드가 필요 없습니다.
어떤 단위(atm, kPa, mmHg, psi, L, mL, °C, °F, K)로든 PV = nRT로 압력, 부피, 몰수, 온도를 구하세요. 그램과 화학식을 입력하면 몰수로 자동 변환됩니다. 전후 비교 문제에는 결합, 보일, 샤를, 게이뤼삭 법칙으로 바꾸세요.
PV = nRT. 구하려는 값은 비워 두세요.
기체 법칙 공식
| 법칙 | 식 | 일정한 값 |
|---|---|---|
| 이상 기체 법칙 | PV = nRT | — |
| 결합 기체 법칙 | P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ | n |
| 보일 법칙 | P₁V₁ = P₂V₂ | T, n |
| 샤를 법칙 | V₁/T₁ = V₂/T₂ | P, n |
| 게이뤼삭 법칙 | P₁/T₁ = P₂/T₂ | V, n |
| 아보가드로 법칙 | V₁/n₁ = V₂/n₂ | P, T |
기체 상수 R의 값
| 8.314 J mol⁻¹ K⁻¹ | (= 8.314 Pa·m³ mol⁻¹ K⁻¹ = 8.314 kPa·L mol⁻¹ K⁻¹) |
| 0.08206 L·atm mol⁻¹ K⁻¹ | atm, 리터와 함께 사용 |
| 62.36 L·torr mol⁻¹ K⁻¹ | mmHg/torr, 리터와 함께 사용 |
항상 켈빈을 쓰세요: T(K) = T(°C) + 273.15. STP(0 °C, 1 atm)에서 이상 기체 1몰은 22.414 L를 차지합니다. IUPAC STP(0 °C, 100 kPa)에서는 22.711 L입니다.
풀이 예제
CO₂의 압력
25 °C, 5.00 L 속의 CO₂ 22 g(0.500 mol): P = nRT/V = 0.500 × 0.08206 × 298.15 / 5.00
P = 2.45 atm
보일 법칙
1.0 atm의 기체 6.0 L를 일정한 T에서 3.0 atm으로 압축: V₂ = P₁V₁/P₂
V₂ = 2.0 L
샤를 법칙
25 °C의 2.00 L를 100 °C로 가열: V₂ = 2.00 × 373.15/298.15
V₂ = 2.50 L
결합 기체 법칙
101.3 kPa, 20 °C의 500 mL가 85 kPa, 5 °C로 변화: V₂ = 500 × (101.3/85) × (278.15/293.15)
V₂ = 565 mL
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MolDraw 편집기 열기자주 묻는 질문
이상 기체 법칙이란 무엇인가요?
PV = nRT는 이상 기체의 압력 P, 부피 V, 양 n(mol), 온도 T(켈빈)를 연결하며, R = 8.314 J mol⁻¹ K⁻¹ = 0.08206 L·atm mol⁻¹ K⁻¹입니다. 세 값을 알면 나머지 하나를 구할 수 있습니다.
R은 어떤 값을 써야 하나요?
단위에 맞는 R을 쓰세요: atm과 L에는 0.08206, kPa와 L(또는 Pa와 m³)에는 8.314, mmHg와 L에는 62.36. 이 계산기는 단위를 자동으로 변환하므로 섞어 써도 됩니다.
온도는 왜 켈빈이어야 하나요?
기체 법칙은 절대 온도에 비례합니다. °C를 쓰면 틀린 답이 나오고 0 °C에서는 0으로 나누게 됩니다. °C를 K로 바꾸려면 273.15를 더하세요.
결합 기체 법칙이란 무엇인가요?
일정한 양의 기체에 대해 P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂입니다. 보일 법칙(T 일정), 샤를 법칙(P 일정), 게이뤼삭 법칙(V 일정)은 그 특수한 경우입니다.
STP에서 기체의 몰 부피는 얼마인가요?
0 °C, 1 atm에서 22.414 L/mol, IUPAC 표준인 0 °C, 100 kPa에서는 22.711 L/mol입니다. 25 °C, 1 atm에서는 24.47 L/mol입니다.
이상 기체 법칙은 언제 맞지 않나요?
분자 자체의 부피와 분자 사이의 인력이 중요해지는 고압이나 저온에서 맞지 않습니다. 이때 실제 기체는 반데르발스 식 같은 식을 따릅니다.
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