قانون الغاز المثالي
مول واحد عند 101325 Pa يشغل 0.0224 m³ تكون درجة حرارته أقل بقليل من 273.15 K. أدخل ثلاثاً من الكميات الأربع، الضغط والحجم وكمية الغاز ودرجة الحرارة، فيعطيك قانون الغاز المثالي الرابعة مع كل خطوة. مجاناً في متصفحك.
- مجاني
- يعمل في متصفحك
- دون تسجيل
- بياناتك لا تغادر جهازك
شغّل الأداة مجانًا
مثال محلول
- القدرة (W)
- 101,325
- الجهد (V)
- 0.0224
- N
- 1
- الضغط
- 101,325
- الحجم
- 0.0224
- المولات
- 1
- T
- 272.9797587984
تعيد حاسبة قانون الغاز المثالي ترتيب PV تساوي nRT حتى تتمكن من حل متغير الحالة الذي لا تعرفه بعد. أدخل بالضبط ثلاثة من الضغط والحجم والكمية بالمولات ودرجة الحرارة المطلقة بالكلفن؛ اترك المجهول فارغًا فتعيد الأداة تلك القيمة مع ثابت الغازات المستخدم وفحوصات الجداء وسلسلة صيغة قصيرة والاستبدال خطوة بخطوة لتسخها في الواجبات أو اختبارات الوحدة. يجب أن يكون الضغط والحجم والمولات وثابت الغازات موجبة أيضًا حتى لا يقسم الترتيب على صفر أو يخترع مقدارًا غير فيزيائي. ثابت الغازات الافتراضي هو قيمة SI 8.314462618 جول لكل مول لكل كلفن، متوافقة مع الباسكال والمتر المكعب؛ مرّر R الخاصة بك عند العمل باللتر والجو أو وحدات متسقة أخرى. إعداد المختبر وفحوصات الامتحان والقيم المتوقعة لـ coding-kata تحتاج نفس الترتيب دون فتح حزمة كاملة لمعادلات الحالة.
معنى قانون الغاز المثالي ومتى يُستخدم
ينص قانون الغاز المثالي على أن جداء الضغط والحجم يساوي جداء كمية المادة وثابت الغازات ودرجة الحرارة المطلقة: P في V تساوي n في R في T. تقترب الغازات الحقيقية من هذا النموذج عندما لا يكون الضغط مرتفعًا جدًا ولا تكون درجة الحرارة منخفضة جدًا بالنسبة للنقطة الحرجة، لذا تبدأ مسائل الكيمياء والفيزياء التمهيدية هنا غالبًا قبل إضافة فان دير فالس أو تصحيحات أخرى.
يجب أن تتوافق وحدات P وV وR: مع R الافتراضية 8.314462618 جول لكل مول لكل كلفن يكون الضغط بالباسكال والحجم بالمتر المكعب؛ إذا فضّلت الجو واللتر فزوّد R بحوالي 0.082057 لتر·جو لكل مول لكل كلفن بدل الاعتماد على افتراضي SI. يجب أن تكون ثلاثة بالضبط من متغيرات الحالة الأربعة معروفة حتى تتحدد الرابعة بصورة فريدة؛ تقديم الأربعة أو أقل من ثلاثة خطأ تحقق لا متوسط صامت ولا بقايا اتساق.
يعيد مسار الفحص حساب التعبير المعاد ترتيبه بنفس التقريب الثابت المستخدم للحقول المنشورة، فتحمل الاستجابة الناجحة دائمًا خطوات يمكنك تأكيدها في الاختبارات أو أوراق العمل.
نصائح عملية وحدود وعمليات بحث ذات صلة
حوّل السيليزيوس إلى كلفن قبل استدعاء الأداة ولا تمرّر أبدًا درجة حرارة صفر أو أقل على المقياس المطلق. أبقِ المدخلات ضمن النطاق المطلق المنشور حتى لا تفيض جداءات مثل n R T إلى نتيجة غير منتهية يجب أن يرفضها الحلال. فضّل إرسال أعداد لا سلاسل مسبقة التنسيق عندما تتحكم في العميل؛ تُقبل السلاسل العددية فقط عند مطابقة نمط عددي منتهٍ صارم.
تستهدف هذه الصفحة من يبحث عن حاسبة قانون الغاز المثالي أو حالّ PV تساوي nRT أو ضغط-حجم-مولات-درجة حرارة عبر الإنترنت؛ وليست أداة معادلة حالة لغاز حقيقي ولا حاسبة مخاليط متعددة المكونات ولا محوّل وحدات بذاتها. فضّل هذه القدرة عندما تملك أصلًا ثلاث كميات حالة متسقة وتحتاج الرابعة فقط تحت فرض الغاز المثالي؛ إن كان غازك كثيفًا أو قرب التكثيف فاستخدم نموذج غاز حقيقي.
حالات الاستخدام
فحوصات واجبات لـ PV = nRT
يُدخل الطلاب ثلاثة متغيرات حالة معروفة من مسائل الغاز المثالي في الكتاب ويقارنون P أو V أو n أو T المكتوبة يدويًا بنتيجة حتمية قبل التسليم.
اختبارات وحدة لحلالات غاز الطلاب
ولّد ترتيبات مرجعية لكل مجهول إضافة إلى رفض متعمد لكلفن غير موجب كقيم متوقعة لـ coding kata.
إعداد المختبر وتقديرات العملية
قدّر بسرعة الضغط أو الحجم أو المولات أو درجة الحرارة الناقصة لعينة غاز عندما يكون تقريب الغاز المثالي مقبولًا.
الأسئلة الشائعة
ما الصيغة التي تستخدمها حاسبة قانون الغاز المثالي؟
تعيد ترتيب PV = nRT. بحسب المتغير المحذوف: P = nRT/V أو V = nRT/P أو n = PV/(RT) أو T = PV/(nR).
ماذا يحدث إذا كانت درجة الحرارة صفرًا أو كلفن سالبًا؟
درجة الحرارة المطلقة غير الموجبة غير صالحة لقانون الغاز المثالي.
أي ثابت غازات R يُستخدم افتراضيًا؟
R الافتراضي هو 8.314462618 J/(mol·K) لوحدات SI (الضغط بـ Pa والحجم بـ m³). مرّر r الخاصة بك عند أنظمة وحدات متسقة أخرى مثل L·atm.
هل يمكنني الحساب باللتر والأجواء؟
نعم، بشرط أن تُدخل أيضاً ثابت الغازات المناسب، نحو 0.082057 L·atm/(mol·K). القيمة الافتراضية تخص الباسكال والمتر المكعب، ولا يجري أي تحويل تلقائي للوحدات.
ماذا يحدث إذا أدخلت القيم الأربع كلها أو قيمتين فقط؟
يُرفض الحساب في الحالتين. يلزم ثلاث كميات معروفة بالضبط حتى تتحدد الرابعة دون لبس، ولا تحسب الأداة متوسطاً ولا تتحقق من الاتساق نيابة عنك.
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
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/ideal-gas-law \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"p":101325,"pressure":-1000000000000}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/thermo/ideal-gas-law", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"p": 101325,
"pressure": -1000000000000
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/thermo/ideal-gas-law",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"p": 101325,
"pressure": -1000000000000
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/thermo/ideal-gas-law", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"p":101325,"pressure":-1000000000000}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"p":101325,"pressure":-1000000000000}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/thermo/ideal-gas-law", 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
{
"p": 101325,
"pressure": -1000000000000
}مثال على الاستجابة
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "thermo.ideal_gas_law",
"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
السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.
الحدود
max_abs | 1000000000000 |
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
يجب أن تكون درجة الحرارة موجبة تمامًا على مقياس الكلفن—يُرفض الصفر أو الكلفن السالب بخطأ invalid_input واضح لأن درجة الحرارة المطلقة لا يمكن أن تكون غير موجبة في هذا النموذج. المسار حساب صرف حتمي—بلا شبكة وبلا بذور عشوائية وبلا اعتماد على الساعة—فيعيد منفّذ المتصفح المجاني وواجهة API المدفوعة مسبقًا نفس JSON بعد التقريب العشري الثابت في كل استدعاء.
معنى قانون الغاز المثالي ومتى يُستخدم
يجب أن تكون درجة الحرارة المطلقة بالكلفن (أو مقياس مطلق آخر متسق مع R)؛ التحويل من السيليزيوس يعني إضافة 273.15 قبل استدعاء API لأن قيمة كلفن غير موجبة لا معنى لها لهذه المعادلة وتُرفض. يهتم المعلمون والمصححون الآليون برفض درجة الحرارة غير الموجبة بقدر مسار النجاح: يجب أن يرى المتعلم الذي ينسى تحويل السيليزيوس إلى كلفن رسالة invalid_input صريحة بدل درجة حرارة مطلقة سالبة بلا معنى.
كيف تستدعي API وما الذي يعود
كل متغير حالة مقدَّم وثابت الغازات يجب أن يكونا موجبين تمامًا؛ درجة الحرارة خصوصًا يجب أن تكون كلفن موجبًا سواء كانت مدخلًا أو المجهول المحلول. أرسل جسم JSON بثلاثة بالضبط من حقول الحالة الأربعة مملوءة: p (أسماء بديلة pressure وP) وv (volume وV) وn (moles وamount وmol) وt (temperature وT وtemp وkelvin). اختياريًا ضمّن r (R وgas_constant وgasConstant)؛ عند الحذف يستخدم الحلال 8.314462618. يجب أن تبقى القيم المطلقة ضمن الحد المنشور تريليونًا واحدًا لتظل الجداءات الوسيطة منتهية بدقة IEEE المزدوجة على Worker وفي المتصفح. عند النجاح تعيد الاستجابة p وv وn وt وr مقربة، وتعكسها كـ pressure وvolume وmoles وtemperature وtemperature_kelvin وgas_constant، وتعيّن solved_for وunknown إلى الحرف الوحيد للمتغير المحذوف، وformula وrearrange إلى الشكل الجبري المستخدم، وequation إلى سلسلة PV تساوي nRT ممتلئة، وproduct_pv وproduct_nrt إلى الطرفين بعد التقريب، وmessage إلى ملخص إنجليزي قصير، وsteps إلى مصفوفة مرتبة لأسطر الاستبدال. التحقق الفاشل—عدد خاطئ من متغيرات الحالة أو أعداد ناقصة أو قيم غير منتهية أو خارج الحدود المطلقة أو P V n R غير موجبة أو درجة حرارة كلفن غير موجبة—يعيد invalid_input ولا يُحسب أبدًا. التسعير $0.002 ثابت لكل طلب ناجح بوحدة item وسعر وحدوي هامشي صفر.
نصائح عملية وحدود وعمليات بحث ذات صلة
عند التدريس اربط أمثلة: احذف درجة الحرارة مع نحو جو واحد وما يعادل اثنين وعشرين فاصلة أربعة لتر بالمتر المكعب ومول واحد لاستعادة نحو مئتين وثلاثة وسبعين كلفن؛ احذف الضغط بنفس الحجم ومول واحد ومئتين وثلاثة وسبعين فاصلة خمسة عشر كلفن لاستعادة قرب الضغط القياسي؛ احذف الحجم أو المولات لتمرين الترتيبين الآخرين؛ وأرسل عمدًا t يساوي صفرًا لإظهار مسار invalid_input الصارم. المهام الفاشلة التي تعيد invalid_input لا تستهلك الرصيد المدفوع مسبقًا، فيبقى استكشاف السكربتات رخيصًا حين يرسل المتعلمون عمدًا درجات حرارة سيئة. فحوصات الذهاب والعودة سهلة: أعد حساب التعبير المعاد ترتيبه يدويًا وأكد أنه يساوي المجهول المنشور ضمن نفس تقريب الاثني عشر رقمًا، وأكد أن product_pv وproduct_nrt يتفقان لحالة مقربة متسقة تمامًا.
أسئلة تقنية
هل يمكنني إرسال الأربعة من P وV وn وT؟
لا. قدّم ثلاثة بالضبط واحذف المجهول. إرسال الأربعة أو أقل من ثلاثة يعيد invalid_input.
هل حاسبة قانون الغاز المثالي مجانية؟
أداة المتصفح مجانية وتعمل محليًا. استدعاءات API تستخدم رصيد KIT المدفوع مسبقًا بمقدار $0.002 لكل طلب ناجح؛ المهام الفاشلة لا تُحسب أبدًا.