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ギブス自由エネルギー計算機

ΔHが−92.4 kJ/mol、ΔSが−0.1987 kJ/(mol·K)、298.15 KのときΔGは−33.157595 kJ/molとなり、自発的です。3つの値を入れて桁数を選び、TΔSの項（−59.242405）を自分の計算と照らし合わせられます。ブラウザで無料で使えます。

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ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

計算例

入力した場合

エンタルピー: -92.4
エントロピー: -0.1987
創造性: 298.15

結果

ギブス自由エネルギー: -33.157595
TΔS: -59.242405
自発性: spontaneous
精度: 10

このギブス自由エネルギー計算機は、一定温度における化学反応または物理過程についての熱力学関係式ΔG = ΔH − T × ΔSを評価します。入力するのはエンタルピー変化ΔH、エントロピー変化ΔS、絶対温度T（ケルビン）で、エンジンは自由エネルギー変化ΔG、中間項TΔS、そしてその条件下でプロセスが自発的か非自発的か平衡状態にあるかが一目で分かる自発性ラベルを返します。演算は完全に決定的です。有限の数値に対する1回の乗算と1回の減算のみで、ネットワーク呼び出し、表の参照、日付依存の近道は一切ありません。呼び出す前にエネルギー単位を一貫させてください。ΔHがキロジュール毎モル、ΔSがキロジュール毎モルケルビンであれば、ΔGはキロジュール毎モルで返されます。宿題、実験レポート、試験対策にはブラウザで無料でご利用いただけます。

ギブス自由エネルギーの意味と結果の見方

ギブス自由エネルギーは、一定の温度・圧力下でプロセスが自発的に進行できるかどうかを示す状態関数です。基本的な組み合わせであるΔG = ΔH − T × ΔSは、反応熱とエントロピー駆動項を明快な符号規則を持つ単一のエネルギー的な量にまとめます。負のΔGは順方向のプロセスを、正のΔGは記載どおりの逆方向を有利にし、ゼロは平衡を示します。

この計算機はこの閉形式のみを実装しています。近似的なCAS演算経路も条件のランダムサンプリングもありません。拒否されるケースには、エンタルピー・エントロピー・温度の欠落、非有限値、文書化された上限を超える大きさ、絶対ケルビン尺度で厳密に負となる温度が含まれます。

表からの生成エンタルピー、ΔGからの平衡定数、温度依存の熱容量積分が必要な場合は、それぞれの専用ツールをご利用ください。

ΔGが学習・実験・ソフトウェアのどこで使われるか

学生がギブス自由エネルギーに出会うのは、一般化学の単元でエンタルピー表と自発性が結びつけられるとき、物理化学の講座で熱力学第一法則と第二法則を組み合わせてΔGが導出されるとき、あるいは試験問題で平衡定数を計算せずに、指定した温度で反応が自発的かどうかを問われるときです。

教師は、ジュールとキロジュールを密かに切り替えたりTΔSの符号を反転させたりする不透明な電卓アプリを信頼することなく、控えめなΔHとΔSの値に対する模範解答を事前に生成できます。

開発者は同じ契約をスクリプトから呼び出し、熱力学ダッシュボード向けの決定的なテストベクトルを生成したり、プロセスデモの前にユーザー入力の反応パラメータを正規化したり、手加減したイエス・ノーではなくΔGそのものを要求するプログラミング課題の条件を満たしたりします。

実験やプロセスの現場では、時間的な制約の中で報告された数値を指定の公式と照合できるよう、自由エネルギーチェックの高速なオフラインの情報源が必要になることがよくあります。製品・教育用ツールは、学習者がエンタルピー・エントロピー・温度を入力し、UIがΔGと明確な自発的・非自発的のラベルを表示しなければならない場面でこの評価を利用します。

このページでは作業はすべてブラウザ内で完結します。

活用例

宿題と試験における自発性の確認

教科書のΔH、ΔS、TをΔG = ΔH − TΔSに代入し、指定した温度で反応が自発的かどうかを検証します。

実験レポート・個別指導ソフトウェア

ワークシート、プロッター、対話型の熱力学レッスンのために、ユーザーが入力したエンタルピー・エントロピー・ケルビン温度をΔGに正規化します。

よくある質問

ギブス自由エネルギー計算機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。

ΔGはどのように定義されますか？

ΔG = ΔH − T·ΔS で定義されます。ここでΔHはエンタルピー変化、ΔSはエントロピー変化、Tはケルビンによる絶対温度です。ΔHとΔSでエネルギー単位を一貫させてください。

温度が負の場合はどうなりますか？

ケルビン尺度において、負の絶対温度はこの関係式にとって非物理的です。

このツールは標準生成エンタルピーを検索しますか？

いいえ。 ΔHとΔSはご自身で入力する必要があります。この計算機は代数的なギブスの関係式を評価し、ΔGの符号から自発性を分類するだけです。

結果はなぜ精度に応じて丸められるのですか？

デフォルトの精度は小数点以下10桁ですが、0から15の範囲で設定できます。

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

POSThttps://api.kit.forhosting.com/chem/gibbs-from-enthalpy-entropy

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/gibbs-from-enthalpy-entropy \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"enthalpy":-92.4,"entropy":-0.1987,"temperature":298.15}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/gibbs-from-enthalpy-entropy", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "enthalpy": -92.4,
    "entropy": -0.1987,
    "temperature": 298.15
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/chem/gibbs-from-enthalpy-entropy",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "enthalpy": -92.4,
    "entropy": -0.1987,
    "temperature": 298.15
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/gibbs-from-enthalpy-entropy", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"enthalpy":-92.4,"entropy":-0.1987,"temperature":298.15}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"enthalpy":-92.4,"entropy":-0.1987,"temperature":298.15}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/gibbs-from-enthalpy-entropy", 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

{
  "enthalpy": -92.4,
  "entropy": -0.1987,
  "temperature": 298.15
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.gibbs_from_enthalpy_entropy",
  "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

1リクエストあたり$0.002

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や学習ソフトウェア、プロセス設計のデモで再現性のあるΔGの固定データが必要な場合は、成功したリクエストごとに$0.002のAPIをご利用ください。

ギブス自由エネルギーの意味と、レスポンスに含まれる内容

入力されたエンタルピー・エントロピー・温度を正規化して返すほか、中間結果を確認できるようT × ΔSの積をt_delta_sとして、指定した精度に丸めた自由エネルギー変化gibbs、ΔGが負のときtrue、正のときfalse、微小な数値イプシロン内で平衡にあるときnullとなる論理値のspontaneousフラグ、spontaneous、non_spontaneous、equilibriumのいずれかを表す文字列のspontaneityタグ、使用した精度、メソッドタグgibbs_from_enthalpy_entropy、公式文字列ΔG = ΔH − T × ΔS、そしてエネルギースケールを一貫させるよう促す簡潔なunit_noteを返します。エンジンはサポートされる大きさの範囲内で有限のΔGを構築するか、入力をinvalid_inputとして拒否するかのいずれかです。このページは、ワークシート、ユニットテスト、熱力学データを勝手に補完してはならないAPI利用者に適した安定した数値出力で、代数的なΔG計算のみに答えます。

エンタルピー・エントロピー・温度の読み取り方と再現性

数値文字列の先頭の任意の正符号と科学的記数法は、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、不正なセルが誤った自由エネルギー値になることはありません。エントロピーまたはエンタルピーがゼロであることは有効で、単純に純粋な温度項または純粋なエンタルピー項の寄与を返します。温度は非負でなければなりません。優先されるフィールド名は、ΔHに対してenthalpy、ΔSに対してentropy、ケルビンによる絶対温度Tに対してtemperatureですが、エンタルピーについてはdelta_h、dH、enthalpy_change、エントロピーについてはdelta_s、dS、entropy_change、温度についてはT、temp、kelvin、temp_kといったエイリアスも受け付けます。これにより、スプレッドシートやクエリ文字列、型付きフォームが同じ契約を再利用できます。Tがゼロ未満の場合、この関係式にとって負の絶対温度は非物理的であり、TΔS項の符号を紛らわしい形で密かに反転させてしまうため、リクエストはinvalid_inputで失敗します。任意のprecisionフィールド（エイリアスdecimals、dp）は、すべての数値フィールドに表示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同一の数学的結果が必要な場合は、自由エネルギーの公式をご自身で再実装することなく、このページの無料ブラウザ実行と有料APIを組み合わせてご利用ください。

ΔGが学習・実験・ソフトウェアのどこで使われるか

APIを通じた場合、成功した照会1件ごとに$0.002の料金が発生し、検証に失敗した場合は課金されず、レスポンスを返した後は何も保存されません。この使い分け——無料の対話的な探索と、同一の結果を返す有料APIという構成——はKITのティアAカタログの他のツールと同じであり、教室のデモから自動化されたパイプラインへ、数学的な結果を変えることなく移行できます。関連する熱力学の手順が必要な場合はモルエンタルピーや平衡のツールと、無料で決定的な反応ヘルパーの小さなラボを構築する際には他の化学系エンドポイントと組み合わせてご利用ください。

連携の活用例

決定的なテスト用固定データ

ユニットテスト、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gibbs、t_delta_s、自発性ラベルを生成します。

KITの完全なドキュメントを見る →

ギブス自由エネルギー計算機

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計算例

ギブス自由エネルギーの意味と結果の見方

ΔGが学習・実験・ソフトウェアのどこで使われるか

活用例

宿題と試験における自発性の確認

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関連ツール

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エンドポイント

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リクエスト例

レスポンス例

料金

制限

エラー

技術的な注記

ギブス自由エネルギーの意味と、レスポンスに含まれる内容

エンタルピー・エントロピー・温度の読み取り方と再現性

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連携の活用例

決定的なテスト用固定データ

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