ボイルの法則計算機
圧力2、体積3の気体を圧力6まで圧縮すると体積は1になります。P1·V1 = P2·V2により積が6のまま保たれるためです。両方の状態で同じ単位を使えば、圧力と体積の単位は自由です。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
- P1
- 2
- V1
- 3
- P2
- 6
- V2
- 1
- 積
- 6
- 解く対象
- v2
ボイルの法則は、温度と気体量が変わらないとき圧力と体積の積を一定に保つ等温理想気体の関係です。記号ではP1×V1=P2×V2です。熱が逃げ温度が固定されるほどゆっくり圧縮すると、体積が減るにつれ圧力は反比例で上がります。体積ゼロは空容器がモデル外のため拒否されます。
ボイルの法則が初期と最終の圧力・体積をどう結ぶか
ロバート・ボイルは、一定温度に保った固定量の気体では圧力と体積が入れ替わり、積が同じに保たれることを観察しました。作業式はP1 · V1 = P2 · V2であり、最終圧力が既知ならV2 = (P1 · V1) / P2、最終体積が既知ならP2 = (P1 · V1) / V2に並べ替えます。
圧力はP1とP2が同じ単位である限り大気圧、キロパスカル、バール、トルで表せます。体積はV1とV2が同じ単位である限りリットル、立方メートル、ミリリットルで構いません。計算機は単位系間の変換をせず、理想気体の法則で温度を導入せず、シャルルやゲイ=リュサックの関係を適用せず、実在気体の圧縮率補正もしません。
中等教育と大学初年次化学がボイルの法則と呼ぶ代数定義だけに答えます。体積ゼロは臨界の検証境界です。初期または最終体積がゼロはゼロ除算や無意味な無限圧力を生む代わりに無効入力として拒否されます。
体積を解くときに積が未定義になる、またはゼロ除算になるゼロ圧力も同様に拒否されます。
送信内容と返却内容
初期状態として有限数p1とv1、既知の最終状態としてp2またはv2のどちらか一方だけを送ってください。p1は任意の一貫した圧力単位の初期圧力で非ゼロでなければなりません。v1は任意の一貫した体積単位の初期体積で非ゼロでなければならず、体積ゼロはゼロ体積規則を名指しするメッセージで失敗します。
p2を与えるとエンジンはv2をP1×V1÷P2として解きます。v2を与えるとp2を同じ積÷V2として解きます。古典的な教科書確認は、3リットル試料の圧力を倍にして半分の体積を取り戻すこと、または加圧シリンダーの体積を半分にして圧力を倍に戻すことを含みます。
実務でのボイルの法則計算の用途
中等教育の化学・物理は、2圧力と1体積、または2体積と1圧力を与え、不足する等温状態変数を求める問題を絶えず出します。注射器デモ、潜水タンク、定温理想化の気象風船スケッチなどです。大学の一般化学実験は絶対温度目盛りと完全な理想気体方程式の前に同じ3数の簡約を使います。
プロセス技術者とHVAC研修生は等温境界だけが必要な閉系圧縮を健全性確認します。後で温度付きシャルルの法則、複合気体法則、モル基準の理想気体計算、気圧とパスカルの単位変換、断熱ポリトロープ仕事が必要なら、このボイルの法則計算機ページを過負荷にせず、別の検索意図とランディングとして扱ってください。
活用例
宿題・実験の解答キー
不足する最終PまたはVについてP1·V1=P2·V2を解き、教員と自動採点が体積ゼロ拒否を含む同一の正解を共有します。
注射器・シリンダーの等温確認
測定した体積変化後の最終圧力、または目標圧力後の最終体積を、定温仮定で見積もります。
よくある質問
最終圧力と最終体積の両方が必要ですか?
いいえ。 p2またはv2のどちらか一方だけを指定してください。計算機がもう一方を解きます。両方またはどちらもなしは拒否されます。
どの単位を使うべきですか?
p1とp2には任意の一貫した圧力単位、v1とv2には任意の一貫した体積単位。ツールは単位変換しません。シートが系を混ぜる場合は呼び出し前に変換してください。
どの式を使いますか?
P1·V1 = P2·V2を使います。最終圧力が分かっていればV2 = P1·V1 ÷ P2、最終体積が分かっていればP2 = P1·V1 ÷ V2で、足りない値を求めます。
体積がゼロのときはどうなりますか?
初めや最終の体積がゼロの場合は、明確なメッセージで拒否されます。空の容器はこのモデルの範囲外で、ゼロで割ることになるためです。圧力がゼロの場合も同様です。
温度が変わる場合にも使えますか?
いいえ。ボイルの法則は温度と気体の量が一定のときだけ成り立ちます。シャルルの法則などによる温度の影響や、実在気体のずれはここでは考慮しません。
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/thermo/boyles-law \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"p1":2,"v1":3,"p2":6}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/thermo/boyles-law", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"p1": 2,
"v1": 3,
"p2": 6
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/thermo/boyles-law",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"p1": 2,
"v1": 3,
"p2": 6
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/thermo/boyles-law", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"p1":2,"v1":3,"p2":6}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"p1":2,"v1":3,"p2":6}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/thermo/boyles-law", 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
{
"p1": 2,
"v1": 3,
"p2": 6
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "thermo.boyles_law",
"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。
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
この計算機は初期の圧力と体積に加え、最終圧力または最終体積のどちらか一方だけを受け取り、不足する最終量、保存された積、明確なsolved_forフラグを返します。無料ブラウザツールと有料APIは同一の純粋な同型関数を共有し、宿題の解答キー、実験ノート、自動パイプラインが同じ入力で食い違うことはありません。
送信内容と返却内容
最終フィールドを両方またはどちらもなしにするとinvalid_inputで失敗し、クライアントは信頼するフィールドを推測せず要求を直せます。欠落フィールド、非数値文字列、NaN、Infinityも失敗し課金されません。成功時、応答は清掃済みp1、v1、p2、v2をエコーし、productをP1×V1として報告し、solved_forをp2またはv2に設定し、式文字列と手法boyles_lawを含めます。成功したAPI呼び出しの料金は公開ベースの$0.002/件で、検証失敗はプリペイド残高を消費しません。
実務でのボイルの法則計算の用途
この能力は純粋な解析エンジンのため、API料金は成功1件あたり公開ベースの$0.002で、検証失敗は残高を消費しません。
連携の活用例
教材ウィジェットとAPI fixture
同一の同型ソルバでブラウザデモとCI goldenテストを動かし、教室ツールがバックエンド採点と食い違わないようにします。
技術的な質問
このボイルの法則計算機はどの式を使いますか?
定温でP1 · V1 = P2 · V2。p1、v1、およびp2またはv2のどちらか一方が与えられると、不足する最終値、積P1·V1、solved_forを返します。
体積がゼロの場合はどうなりますか?
リクエストはinvalid_inputで失敗します。この計算機のボイルの法則では体積ゼロ(v1またはv2)は許可されません。
料金はいくらですか?
ブラウザツールは無料でローカル実行です。APIリクエストは成功1件あたり$0.002のプリペイドKIT残高を使用し、無効入力は課金されません。