ForHosting KIT · العلوم

حاسبة كثافة الغاز

كثافة الهواء الجاف عند 101325 Pa و273.15 K نحو 1.29 kg لكل متر مكعب. أدخل الضغط المطلق والكتلة المولية ودرجة الحرارة بالكلفن لتحصل على كثافة الغاز المثالي، مع ناتجي P·M وR·T لمراجعة الحل. مجاناً في متصفحك.

مجاني
يعمل في متصفحك
دون تسجيل
بياناتك لا تغادر جهازك

شغّل الأداة مجانًا اطّلع على الـAPI

استخدمها من الويبAPIالبريدTelegramالتطبيق قريبًا

مثال محلول

إذا أدخلت

الضغط: 101,325
الكتلة المولية: 0.0289647
الإبداع: 273.15

تحصل على

ثابت الغازات: 8.314462618
الكثافة: 1.2922610581
حاصل pm: 2,934.8482275
حاصل rt: 2,271.09546411

تتبع الكثافة الكتلية للغاز المثالي مباشرة من معادلة الحالة عندما تعيد ترتيب PV = nRT إلى كتلة لكل وحدة حجم. ومع الكتلة المولية M المساوية للكتلة الكلية مقسومة على كمية المادة، تكون الكثافة rho هي الضغط مضروبًا في الكتلة المولية مقسومًا على حاصل ضرب ثابت الغازات ودرجة الحرارة المطلقة: أي أن rho تساوي P مضروبًا في M على R مضروبًا في T. تستقبل هذه الحاسبة الضغط المطلق والكتلة المولية ودرجة الحرارة المطلقة —إضافة إلى ثابت غازات اختياري يستخدم افتراضيًا قيمة SI 8.314462618 جول لكل مول لكل كلفن— وتعيد الكثافة مع الحاصلين الوسطيين P·M و R·T حتى تتمكن من التحقق من الجبر الوسيط في أوراق التمارين. تُرفض درجة الحرارة غير الموجبة لأن الصفر المطلق وما دونه خارج النموذج وسيقسّم على صفر عند T مساوية للصفر.

كيف تُستنتج كثافة الغاز المثالي من PV = nRT

ابدأ من قانون الغازات المثالية حيث PV تساوي nRT، وP هو الضغط المطلق، وV الحجم، وn كمية المادة بالمول، وR ثابت الغازات العام، وT درجة الحرارة المطلقة بالكلفن. كتلة العينة m هي n مضروبًا في الكتلة المولية M، لذا n تساوي m على M. عوّض في معادلة الحالة لتحصل على PV تساوي (m/M) RT، ثم أعد الترتيب لكتلة على حجم: m/V تساوي P M على R T.

ذلك الحاصل هو الكثافة الكتلية rho. في وحدات SI ترسل عادة P بالباسكال وM بالكيلوغرام لكل مول وT بالكلفن وتترك R عند الافتراضي 8.314462618 جول لكل مول لكل كلفن، فينتج كثافة بالكيلوغرام لكل متر مكعب. لا تحوّل الأداة مئوية أو فهرنهايت إلى كلفن، ولا تطبّق عوامل الانضغاطية للغازات الحقيقية، ولا تخلط أنواعًا أبعد من كتلة مولية فعّالة واحدة اخترتها مسبقًا، ولا تحل مسائل بويل أو شارل التي تحذف الكتلة المولية.

أين تظهر حسابات كثافة الغاز في العمل الحقيقي

تُسند دورات الكيمياء والفيزياء الثانوية باستمرار مسائل كثافة الغاز المثالي التي تعطي P و M و T وتطلب rho، غالبًا لبالونات الهواء وتقديرات ملء الخزانات أو مقارنة غازات خفيفة وثقيلة عند نفس الحالة. تستخدم مختبرات الكيمياء العامة والثرمو التمهيدية في الجامعة نفس اختزال الأعداد الثلاثة قبل إدخال معادلات حالة الغازات الحقيقية وقواعد الخلط. يتحقق فنيو العمليات ومتدربو التكييف من كثافة الغاز التقريبية لتقديرات التدفق الكتلي في القنوات عندما تُعرف فقط الضغط المطلق والتركيب عبر الكتلة المولية ودرجة الحرارة.

إذا احتجت لاحقًا قانون بويل دون كتلة مولية، أو الضغط الهيدروستاتيكي للسوائل من كثافة المائع، أو تحويل الوحدات بين الجو والباسكال، أو تحويل الكلفن من المئوية، أو تصحيحات عامل الانضغاطية، فاعاملها كنوايا بحث وصفحات هبوط منفصلة بدل إثقال صفحة حاسبة كثافة الغاز هذه.

حالات الاستخدام

مفاتيح الواجبات والمختبر

احسب rho = PM/RT لحالات الكتاب للهواء والأكسجين والهيدروجين حتى يشارك المعلمون والمصححات الآلية حقيقة مرجعية واحدة، بما في ذلك رفض درجة الحرارة غير الموجبة.

تقديرات الكثافة للبالونات والخزانات

قدّر الكثافة الكتلية للغاز المثالي من الضغط المطلق المقاس والكتلة المولية المعروفة ودرجة الحرارة المطلقة قبل فحوصات التدفق الكتلي أو الطفو.

الأسئلة الشائعة

ما الصيغة التي تستخدمها حاسبة كثافة الغاز هذه؟

rho = P · M / (R · T). مع الضغط المطلق والكتلة المولية ودرجة الحرارة المطلقة وثابت الغازات R الاختياري (الافتراضي 8.314462618 J/(mol·K))، تُرجع الاستجابة الكثافة والحاصلين الوسطيين P·M و R·T.

ماذا يحدث إذا كانت درجة الحرارة صفرًا أو سالبة؟

درجة الحرارة المطلقة غير الموجبة غير مسموحة في نموذج كثافة الغاز المثالي rho = PM/RT.

هل ثابت الغازات مطلوب؟

قدّم R موجبًا خاصًا بك عند العمل في مجموعة وحدات متسقة غير SI.

هل يمكنني الحساب بالأجواء بدلاً من الباسكال؟

نعم، بشرط أن تُدخل أيضاً ثابت غازات بوحدات متوافقة مثل 0.08205746 L·atm/(mol·K). لا يجري أي تحويل خفي، لذا تظهر الكثافة بنظام الوحدات الذي اخترته.

هل يمكن حساب كثافة خليط مثل الهواء؟

نعم، بإدخال متوسط الكتلة المولية للخليط، وهو للهواء الجاف نحو 0.0289647 kg/mol. عندها يُعامل الخليط كغاز مثالي واحد له تلك الكتلة المولية.

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.

الـEndpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/thermo/gas-density

صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.

استدعِ الخدمة من بيئتك

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/thermo/gas-density \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"pressure":101325,"molar_mass":0.0289647,"temperature":273.15}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/thermo/gas-density", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "pressure": 101325,
    "molar_mass": 0.0289647,
    "temperature": 273.15
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/thermo/gas-density",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "pressure": 101325,
    "molar_mass": 0.0289647,
    "temperature": 273.15
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/thermo/gas-density", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"pressure":101325,"molar_mass":0.0289647,"temperature":273.15}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"pressure":101325,"molar_mass":0.0289647,"temperature":273.15}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/thermo/gas-density", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

مثال على الطلب

{
  "pressure": 101325,
  "molar_mass": 0.0289647,
  "temperature": 273.15
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "thermo.gas_density",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.

الأسعار

لكل طلب$0.002

السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.

الأخطاء

HTTP	الرمز	المعنى
`401`	`unauthorized`	مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك.
`402`	`insufficient_balance`	رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة.
`404`	`unknown_type`	نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب.
`429`	`rate_limited`	تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة.

ملاحظات تقنية

تشترك أداة المتصفح المجانية وواجهة API المدفوعة في دالة تماثلية نقية واحدة، لذا لا تختلف دفاتر المختبر ومفاتيح الإجابات والأنابيب الآلية أبدًا على نفس المدخلات.

كيف تُستنتج كثافة الغاز المثالي من PV = nRT

تستخدم أوراق الكيمياء أحيانًا الأجواء والغرام لكل مول وR يساوي 0.08205746 لتر·جو لكل مول لكل كلفن؛ تقبل هذه الحاسبة gas_constant صريحًا حتى تعمل تلك الأنظمة المتسقة دون تحويل وحدات خفي. يجب أن تكون درجة الحرارة المطلقة موجبة بصرامة: تُرفض T الأصغر من أو المساوية للصفر بـ invalid_input بدل إرجاع infinity أو كثافة سالبة بلا معنى.

ما الذي ترسله وما الذي تسترجعه

تشمل فحوصات الكتاب الكلاسيكية هواءً جافًا قرب جو واحد وصفر مئوي يستعيد نحو 1.29 كيلوغرام لكل متر مكعب، وأكسجينًا عند حرارة الغرفة مع M تساوي 0.032 كيلوغرام لكل مول، وR صريحًا عند العمل بوحدات لتر·جو. وصّل نموذج المتصفح المجاني للواجبات وتقارير المختبر، ثم استدعِ العقد نفسه من سكربتات عند الحاجة إلى مفاتيح إجابات جماعية أو تثبيتات انحدار. أرسل أعدادًا منتهية تحت الحقول pressure و molar_mass و temperature. pressure هو الضغط المطلق بأي وحدة متسقة مع اختيارك لـ R؛ ويجب أن يكون موجبًا. molar_mass هي الكتلة المولية للغاز النقي أو الكتلة المولية الفعّالة لخليط ويجب أن تكون موجبة —الهواء الجاف نحو 0.0289647 كيلوغرام لكل مول في SI—. temperature هي درجة الحرارة المطلقة بالكلفن ويجب أن تكون أكبر من الصفر؛ تفشل القيم الصفرية أو السالبة برسالة تسمّي قاعدة درجة الحرارة غير الموجبة. gas_constant اختياري: عند حذفه يستخدم المحرك 8.314462618 ويضبط gas_constant_defaulted إلى true؛ وعند توفيره يجب أن يكون عددًا منتهيًا موجبًا و gas_constant_defaulted يكون false. الحقول الناقصة والسلاسل غير الرقمية و NaN و Infinity تفشل بـ invalid_input ولا تُحاسب. عند النجاح تُرجع الاستجابة pressure و molar_mass و temperature و gas_constant منظّفة، وتبلّغ عن density كـ P·M/(R·T)، وتتضمن product_pm و product_rt للفحوصات الوسطية، وتذكر اتفاقية وحدات SI، وتتضمن سلسلة الصيغة والطريقة ideal_gas_density. تسعير استدعاءات API الناجحة هو الأساس المنشور $0.002 لكل عنصر؛ ولا تستهلك إخفاقات التحقق الرصيد المدفوع مسبقًا.

أين تظهر حسابات كثافة الغاز في العمل الحقيقي

يريد مؤلفو المناهج الذين يبنون دروسًا تفاعلية نفس شكل JSON في ودجة المتصفح وواجهة API حتى تبقى أوراق العمل دون اتصال والمصححات الآلية عبر الإنترنت متوافقة. ولأن هذه القدرة محرك تحليل نقي، فإن تسعير API هو الأساس المنشور $0.002 لكل عنصر ناجح ولا يستهلك التحقق الفاشل الرصيد.

حالات التكامل

ودجات المناهج وتثبيتات API

شغّل عروض المتصفح واختبارات golden للتكامل المستمر من نفس الحلّال التماثلي حتى لا تختلف أدوات الصف عن تقييم الخادم الخلفي.

أسئلة تقنية

ما الوحدات التي ينبغي استخدامها؟

افتراضيات SI هي Pa للضغط و kg/mol للكتلة المولية و K لدرجة الحرارة و R = 8.314462618 J/(mol·K)، فتكون الكثافة بـ kg/m³. لأنظمة أخرى مرّر gas_constant مطابقًا وحافظ على اتساق الوحدات؛ لا تحوّل الأداة الوحدات نيابة عنك.

ما التكلفة؟

أداة المتصفح مجانية وتعمل محليًا. تستخدم طلبات API رصيد KIT المدفوع مسبقًا بسعر $0.002 لكل عنصر ناجح؛ ولا تُحاسب المدخلات غير الصالحة.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا

مثال محلول

كيف تُستنتج كثافة الغاز المثالي من PV = nRT

أين تظهر حسابات كثافة الغاز في العمل الحقيقي

حالات الاستخدام

مفاتيح الواجبات والمختبر

تقديرات الكثافة للبالونات والخزانات

الأسئلة الشائعة

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

الـEndpoint

استدعِ الخدمة من بيئتك

مثال على الطلب

مثال على الاستجابة

الأسعار

الأخطاء

ملاحظات تقنية

كيف تُستنتج كثافة الغاز المثالي من PV = nRT

ما الذي ترسله وما الذي تسترجعه

أين تظهر حسابات كثافة الغاز في العمل الحقيقي

حالات التكامل

ودجات المناهج وتثبيتات API

أسئلة تقنية

شكرًا