MolDraw › Химические инструменты › Калькулятор уравнения состояния идеального газа
Калькулятор уравнения состояния идеального газа (PV = nRT)
Коротко: калькулятор уравнения идеального газа: решайте PV = nRT относительно давления, объёма, количества вещества или температуры с переводом единиц, а также объединённый газовый закон и законы Бойля, Шарля и Гей-Люссака — шаг за шагом. Бесплатно, работает в браузере и не требует загрузки.
Решайте PV = nRT относительно давления, объёма, количества вещества или температуры в любых единицах (atm, kPa, mmHg, psi, L, mL, °C, °F, K). Введите граммы и формулу, чтобы автоматически перевести их в моли. Переключитесь на объединённый закон или законы Бойля, Шарля и Гей-Люссака для задач «до и после».
PV = nRT. Искомую величину оставьте пустой.
Формулы газовых законов
| Закон | Уравнение | Постоянны |
|---|---|---|
| Уравнение состояния идеального газа | PV = nRT | — |
| Объединённый газовый закон | P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ | n |
| Закон Бойля–Мариотта | P₁V₁ = P₂V₂ | T, n |
| Закон Шарля | V₁/T₁ = V₂/T₂ | P, n |
| Закон Гей-Люссака | P₁/T₁ = P₂/T₂ | V, n |
| Закон Авогадро | V₁/n₁ = V₂/n₂ | P, T |
Значения газовой постоянной R
| 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 | для atm и литров |
| 62,36 L·torr mol⁻¹ K⁻¹ | для mmHg/torr и литров |
Всегда используйте кельвины: T(K) = T(°C) + 273,15. При н. у. (0 °C, 1 atm) один моль идеального газа занимает 22,414 L. При стандартных условиях IUPAC (0 °C, 100 kPa) — 22,711 L.
Разобранные примеры
Давление CO₂
22 g CO₂ (0,500 mol) в 5,00 L при 25 °C: P = nRT/V = 0,500 × 0,08206 × 298,15 / 5,00
P = 2,45 atm
Закон Бойля–Мариотта
6,0 L газа при 1,0 atm сжимают до 3,0 atm при постоянной T: V₂ = P₁V₁/P₂
V₂ = 2,0 L
Закон Шарля
2,00 L при 25 °C нагревают до 100 °C: V₂ = 2,00 × 373,15/298,15
V₂ = 2,50 L
Объединённый газовый закон
500 mL при 101,3 kPa и 20 °C переходят к 85 kPa и 5 °C: V₂ = 500 × (101,3/85) × (278,15/293,15)
V₂ = 565 mL
Рисуете структуры для конспектов? MolDraw — бесплатный онлайн-редактор химических структур для молекул, реакций и лабораторных схем.
Открыть редактор MolDrawЧасто задаваемые вопросы
Что такое уравнение состояния идеального газа?
PV = nRT (уравнение Менделеева–Клапейрона) связывает давление P, объём V, количество вещества n (mol) и температуру T (в кельвинах) идеального газа, где R = 8,314 J mol⁻¹ K⁻¹ = 0,08206 L·atm mol⁻¹ K⁻¹. Зная любые три величины, можно найти четвёртую.
Какое значение R использовать?
Подбирайте R под свои единицы: 0,08206 для atm и L, 8,314 для kPa и L (или Pa и m³), 62,36 для mmHg и L. Этот калькулятор сам переводит единицы, поэтому их можно смешивать.
Почему температура должна быть в кельвинах?
Газовые законы пропорциональны абсолютной температуре. Использование °C даёт неверные ответы и даже деление на ноль при 0 °C. Чтобы перевести °C в K, прибавьте 273,15.
Что такое объединённый газовый закон?
P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ для постоянного количества газа. Законы Бойля (постоянная T), Шарля (постоянное P) и Гей-Люссака (постоянный V) — его частные случаи.
Каков молярный объём газа при н. у.?
22,414 L/mol при 0 °C и 1 atm или 22,711 L/mol при стандартных условиях IUPAC (0 °C и 100 kPa). При 25 °C и 1 atm — 24,47 L/mol.
Когда уравнение идеального газа не работает?
При высоком давлении или низкой температуре, когда важны собственный объём молекул и притяжение между ними. Тогда реальные газы описываются уравнениями вроде уравнения Ван-дер-Ваальса.
Похожие химические инструменты
Последнее обновление: