理想気体の状態方程式計算ツール
PV = nRTを圧力・体積・物質量・温度のどれについても、一般的な単位のまま解きます。
理想気体の状態方程式計算ツールは完全にブラウザ内で動作します。圧力・体積・温度が端末を離れることはありません。
モル濃度計算ツールを開く
理想気体の状態方程式計算 について
理想気体の状態方程式計算ツールは、PV = nRTを未知の量について解きます。求めたい量を選ぶと残り3つの欄が入力可能になり、それぞれに単位メニューが付きます — 圧力はパスカル・キロパスカル・バール・気圧・mmHg・psi、体積はリットル・ミリリットル・立方メートル・立方センチ・立方フィート、温度はケルビン・摂氏・華氏。気体定数は単位系を決めて初めて数値が固定されるため、内部ではすべてSIに変換して解き、また戻します。温度は絶対温度でなければならず、0ケルビン以下の値は意味のない答えを返す代わりに説明つきで拒否されます。
機能
- 圧力・体積・物質量・温度のどれでも解ける
- 圧力6単位・体積5単位・温度3スケールに対応
- すべての換算がSIを経由し、単位の食い違いが起きない
- 答えと並んでモル体積も表示
- モル質量からのオプション気体密度（グラム毎リットル）
- 絶対温度でない値は明快な説明つきで拒否
理想気体の状態方程式計算 の使い方
- どの量について解くかを選びます
- 残り3つの値を、それぞれの単位を選んで入力します
- 選んだ単位での答えと、並記されたSI値を読みます
- 気体密度が欲しければモル質量を追加します
例
入力
1 mol, 1 atm, 0 °C — solve for volume
出力
22.41 L (0.02241 m³), molar volume 22.41 L/mol
1 atm・0 ℃でのおなじみのモル体積。現行の100 kPa標準では22.71 Lになります。
よくあるエラーとトラブルシューティング
- 結果が桁違いに大きい、または計算されない。 — 温度の単位を確認してください。単位がケルビンのまま25と入れると、室温ではなく絶対零度近くの気体を記述してしまいます — 25 ℃は298.15 Kです。
- 教科書のモル体積は22.4 Lなのにここでは22.7。 — どちらもそれぞれの標準で正しい値です。IUPACが標準圧力を1 atmから100 kPaへ再定義し、0 ℃のモル体積は22.41から22.71リットルに上がりました。
- 実在気体の測定と答えが合わない。 — 理想気体の法則は大きさも引力もない分子を仮定します。凝縮点付近や高圧では実在気体はずれ、ファンデルワールスのような状態方程式が必要です。
よくある質問
- 理想気体の状態方程式のRの値は？
- SI単位で8.314462618ジュール毎モル毎ケルビン、2019年の再定義以降は正確な値です。他の単位系では異なる値になり、0.08206 L·atm毎モル毎ケルビンがよく使われる代替です。
- なぜ温度はケルビンでなければならない？
- 法則が圧力と体積を絶対的な熱エネルギーに結び付けるからです。摂氏の零点は恣意的で、使うと比が意味を失い、日常の温度でも負や無限大の結果さえ生みます。
- 理想気体のモル体積は？
- 現行の標準状態0 ℃・100 kPaで22.71リットル毎モル、旧来の1 atm定義なら22.41リットル毎モルです。温度に比例し、圧力に反比例します。
- 入力した値はどこかへ送信されますか？
- いいえ。すべての換算と計算はブラウザ内で行われ、何も送信・保存されません。
関連ツール
- モル濃度計算機 — モル濃度・モル数・体積を計算し、希釈も求められます。
- 分子量計算機 — 化学式のモル質量を計算します。
- 密度計算機 — ρ = m/V で密度・質量・体積を計算。
- 質量計算機 — 密度と体積、または力と加速度から質量を計算します。
- pH計算ツール — pH・pOH・イオン濃度、弱酸や緩衝液にも対応。
- 単位換算計算機 — 長さ、重さ、温度など単位を変換します。
すべての ArrayKit ツール