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理想气体定律计算器(PV = nRT)

使用你现有的单位,通过PV = nRT计算压力、体积、物质的量或温度,并以SI单位显示计算过程。

理想气体定律计算器(PV = nRT): 此计算器会将每个数值转换为SI单位(帕斯卡、立方米、摩尔、开尔文),使用R = 8.314462618 J/(mol·K)求解PV = nRT,然后将答案转换回你选择的单位。自2019年SI固定阿伏伽德罗常数和玻尔兹曼常数以来,R为精确值;这些数值与SciPy的常数一致。 完全在浏览器中本地运行,文件不会上传到服务器。

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填写压力、体积、物质的量和温度中的三个值,第四个留空。

体积(V)22.414 L
使用SI单位101,325 Pa · 0.022414 m³1 mol · 273.15 K

V = nRT ÷ P = 1 × 8.314462618 × 273.15 ÷ 101,325

PV = nRT,其中R = 8.314462618 J/(mol·K),这是SI在2019年重新定义后的精确值。真实气体在通常的压力和温度下会较好地遵循这一规律;当气体受到强力压缩或接近凝结时,则会偏离这一规律。

计算示例

一个1升的瓶子在25 °C和1 atm下容纳的气体量为n = PV ÷ RT = 101,325 × 0.001 ÷ (8.314 × 298.15) = 0.0409 mol。将瓶子密封并加热到50 °C后,压力升至101,325 × 323.15 ÷ 298.15 = 109,821 Pa,约为1.08 atm。

要将摩尔数换算为克,请使用摩尔质量计算器;要配平生成该气体的反应式,请使用化学方程式配平器。

其中包含的早期气体定律

固定四个量中的两个后,PV = nRT会变成经典定律之一:玻意耳定律(温度固定时P × V为常数)、查理定律(压力固定时V ÷ T为常数)、盖-吕萨克定律(体积固定时P ÷ T为常数)和阿伏伽德罗定律(V ÷ n为常数)。

使用方法

  1. 填写压力、体积、物质的量和温度中的三个值,并为每个值选择单位。
  2. 将要计算的那一项留空。
  3. 查看以你所选单位显示的答案和公式计算过程。

隐私与限制

所有计算都在你的浏览器中完成。

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常见问题

一摩尔气体能占据多大体积?

在0 °C和1 atm下为22.414 L,在25 °C和1 bar下为24.79 L。

为什么温度必须使用开尔文?

该定律与绝对温度成正比,而绝对温度从绝对零度开始;计算器会为你转换°C和°F。

理想气体定律什么时候会失效?

在高压和低温条件下,分子彼此接近并相互吸引,此时理想气体定律会失效;使用范德瓦耳斯等真实气体方程可以得到更好的结果。

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