アボガドロの法則モル数計算ツール
温度と圧力が一定のとき、新しい体積に対応する気体のモル数を求めます。2リットルで1 molなら、4リットルでは2 molです。2つの体積と最初のモル数を入れると、体積の比も表示されます。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 気体の初期体積
- 2
- 気体の最終体積
- 4
- N1
- 1
- N2
- 2
- V2/V1の比
- 2
- 精度
- 10
このアボガドロの法則モル数計算ツールは、温度と圧力が一定に保たれた状態で体積が変化したときの気体の最終量を求めます。初期体積V1、最終体積V2、初期モル数n1を入力すると、エンジンは古典的な比例式V1/n1 = V2/n2から最終モル数n2を返します。この式はn2 = n1 × (V2/V1)の形に整理できます。この関係はアボガドロの原理の気相版であり、同じ温度・圧力下では等しい体積の理想気体が等しい数の粒子を含むため、その条件が成り立つ限りモル数は体積に比例して変化します。検証済みの計算例として、V1が2、V2が4、n1が1のときn2は2となり、V1が5、V2が2.5、n1が0.8のときn2は0.4となります。処理経路は純粋な有限精度の算術演算のみで構成され、ネットワーク呼び出し、サンプリング、日付に依存する近道は一切ありません。宿題、実験準備、量論の演習にはブラウザ版を無料でご利用いただけます。
この計算で分かることと結果の見方
アボガドロの法則は、理想気体を一定の温度・圧力に保った場合、体積が物質量に直接比例することを示します。記号で表すとVはnに比例し、同じ気体の2つの状態をその固定条件下で比較する場合、V1/n1 = V2/n2となります。未知の最終モル数について解くと、閉じた形の式n2 = n1 × (V2/V1)が得られます。
この計算ツールはこの一つの式変形にのみ特化しており、ボイルの法則、シャルルの法則、ゲイ=リュサックの法則、あるいは気体の状態方程式(結合気体則)は扱いません。また、圧力や温度の単位変換も行いません。これらの量は一定であると仮定されるため、比例式から消去されるからです。
近似的なモンテカルロ計算経路やモル体積の参照テーブルは存在しません。拒否されるケースには、V1、V2、n1のいずれかが欠落している場合、有限でない値、文書化された上限を超える大きさ、負の体積やモル数、そして数値的にゼロまたは完全にゼロの初期体積が含まれます。これはV1で割ることが未定義になるためです。
モル数のみからSTP体積を求めたい場合、モル数と溶液体積からモル濃度を求めたい場合、あるいは複数変数を含む気体法則の完全な求解が必要な場合は、それぞれの専用ツールをご利用ください。
アボガドロのモル数変化が学習、実験、ソフトウェアのどこに位置づけられるか
学生がアボガドロの法則に出会うのは、教科書が等体積の粒子像から定量的なモル数と体積の比例関係へと進むとき、実験でピストンが一定温度のもとで膨張した後に何モルの気体が残るかを問われるとき、あるいは量論の問題で固定されたT・Pのもとでの気体体積変化と限定試薬の確認が組み合わされるときです。
教員は、単位を密かに切り替えたり一定T・P条件の前提を落としたりする不透明な計算アプリに頼ることなく、控えめな体積とモル数についての模範解答をあらかじめ生成できます。
開発者は同じ契約をスクリプトから呼び出し、気体法則チューターのための決定的なテストベクトルを作成したり、複数段階の理想気体デモの前にユーザー入力のV1、V2、n1を正規化したり、大まかなスケッチではなくn2そのものを要求するプログラミング課題の記述を満たしたりします。
コンテストの練習では、時間的な制約のもとでグラフ電卓なしに解答を検証できるよう、モル数変化の答えを高速かつオフラインで得られる情報源が求められることがよくあります。製品や教育向けツールは、学習者が初期・最終体積と初期モル量を入力し、UIがスケールされた最終モル数と体積比を表示しなければならない場面でこの式変形を利用します。
このページでは処理はすべてお使いのブラウザ内で完結します。
活用例
宿題と実験でのモル数確認
実験の結論や量論の追加検討を記述する前に、n2 = n1 × (V2/V1)を使ってT・P一定の条件下でモル数を体積に合わせてスケーリングします。
決定的なテストフィクスチャ
気体法則チューターの単体テスト、プロパティチェック、CIアサーションのために、再現性のあるn2とV2/V1の比を生成します。
チュータリングおよび教育ソフトウェア
ステップ解説ツール、ワークシート、対話型の化学レッスンのために、ユーザーが入力したV1、V2、n1を最終モル数に正規化します。
よくある質問
アボガドロの法則モル数計算ツールの利用料金はいくらですか？
このページのブラウザ版は無料です。無効な入力には課金されません。
n2はどのように定義されますか？
温度と圧力が一定の場合、アボガドロの法則によりn2 = n1 × (V2 / V1)となります。体積は整合した単位を使用する必要があります。
このツールはボイルの法則や結合気体則を解けますか？
いいえ。 T・Pが一定の場合のアボガドロの法則を最終モル数について整理するだけです。圧力や温度の変化については、それぞれ専用の気体法則ツールをご利用ください。
結果が精度に応じて丸められるのはなぜですか？
デフォルトの精度は小数点以下10桁で、0から15の範囲で精度を設定できます。
5リットルで0.8 molの気体は、2.5リットルでは何molですか？
0.4 molです。最初のモル数に、新しい体積と元の体積の比（ここでは2.5÷5）を掛けるので、体積が半分になれば気体の量も半分になります。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/avogadro-law-moles \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"V1":2,"V2":4,"n1":1}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/avogadro-law-moles", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"V1": 2,
"V2": 4,
"n1": 1
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/avogadro-law-moles",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"V1": 2,
"V2": 4,
"n1": 1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/avogadro-law-moles", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"V1":2,"V2":4,"n1":1}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"V1":2,"V2":4,"n1":1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/avogadro-law-moles", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"V1": 2,
"V2": 4,
"n1": 1
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.avogadro_law_moles",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
制限
max_abs_value | 1000000000000000 |
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
CIやチュータリングソフト、教育デモで再現性のあるモル数変化のフィクスチャが必要な場合は、成功したリクエストごとに$0.002でAPIをご利用ください。
アボガドロの法則が計算する内容とレスポンスに含まれる情報
レスポンスには正規化された入力値V1、V2、n1、計算された最終モル数n2、スケール係数を検証できる体積比V2/V1、使用された精度、メソッドタグavogadro_law_moles、簡潔な数式の文字列、そして温度と圧力が一定であり体積は整合した単位を共有しなければならないという条件のリマインダーが含まれます。エンジンはサポートされる数値範囲内で厳密な浮動小数点のn2を構築するか、invalid_inputで入力を拒否するかのいずれかです。このページはアボガドロのモル数変形のみに答えるものであり、ワークシート、単体テスト、記号的な手順を勝手に作り出してはならないAPI利用者に適した安定した数値出力を提供します。
V1、V2、n1の読み取り方法とn2の再現性の保ち方
数値文字列の先頭の任意のプラス記号や指数表記は、有限の10進数として解析できる限り許可されます。埋め込まれた空白、16進数のプレフィックス、数値でないトークンは明確なメッセージとともに拒否されるため、誤ったセルの値が誤ったモル数になることはありません。n1にゼロを指定することは有効であり、体積比が有限であれば最終モル数は単純にゼロになります。V2にゼロを指定することも有効で、理想的な比例式のもとで気体試料が完全に収縮したことに相当する最終モル数ゼロを返します。初期体積V1は厳密に正である必要があります。優先されるフィールドは初期体積を表すV1、最終体積を表すV2、初期モル数を表すn1ですが、V1についてはv1、volume1、initial_volume、V2についてはv2、volume2、final_volume、n1についてはN1、moles1、initial_moles、n_initialといったエイリアスも受け付けます。これにより、スプレッドシート、クエリ文字列、型付きフォームが同じ契約を再利用できます。V1の絶対値が微小なイプシロン以下である場合、またはV1が負である場合、アボガドロの式変形はV1で割り算を行い、この法則にとって負の体積は物理的に意味を持たないため、リクエストはinvalid_inputで失敗します。オプションの精度フィールドは、エイリアスdecimalsとdpを持ち、V1、V2、n1、n2、体積比について公開する小数点以下の桁数を選択します。自動化されたパイプライン内でアボガドロの式を自分で再実装することなく同一の数学的結果が必要な場合は、このページの無料ブラウザ実行を有料APIと組み合わせてご利用ください。
アボガドロのモル数変化が学習、実験、ソフトウェアのどこに位置づけられるか
APIを通じた場合、成功した照会ごとに$0.002が課金され、検証失敗には課金されず、レスポンスが返された後は何も保存されません。この無料の対話的な探索と有料で同一のAPIという構成は、KITのティアA全体のカタログの他の部分と一致しており、数学的な結果を変えることなく教室でのデモから自動化されたパイプラインへ移行できます。関連する化学の手順が必要な場合はSTP体積、モル濃度、結合気体則のツールと組み合わせ、無料で決定的な科学系ヘルパーの小さなラボを構築する際は他のparseエンドポイントと組み合わせてご利用ください。
技術的な質問
初期体積V1がゼロの場合はどうなりますか。
入力はinvalid_inputで拒否されます。V1 = 0の場合、n2 = n1 × (V2/V1)の計算でゼロ除算が生じるため、結果は未定義になります。