ForHosting KIT · 科学

ファンデルワールスモル体積

Q: a, b, P, R にどの単位を使うべきですか？

一貫した任意の組。 既定 R はリットル–bar 表向け 0.0831446261815324 L·bar/(mol·K)。

Q: 理想気体の法則と同じですか？

いいえ。 理想気体は Vm=R T/P。ファンデルワールスは引力(a)と有限サイズ(b)を補正し、Vm と Z は一般に理想値と異なります。

10 bar、298.15 Kで、aが3.592、bが0.04267の気体は、1モルあたりの体積が理想気体の法則の予測より少し小さくなります。圧力、温度、a、bを入力すると、実在のモル体積、理想値、圧縮因子Zが分かります。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 API仕様を見る

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

電力（W）: 10
絶対温度: 298.15
A: 3.592
B: 0.04267

結果

抵抗（Ω）: 0.0831446262
モル体積: 2.3729779446
Vm: 2.3729779446
理想モル体積: 2.4789570296

ファンデルワールスモル体積計算は、圧力・絶対温度・気体固有定数 a と b を、理想気体では見えない実在気体モル体積に変換します。P、ケルビンの T、引力定数 a、排除体積定数 b、任意で R を入力すると、ツールは (P + a/Vm²)(Vm − b) = R T の残差を Newton–Raphson が Vm に収束するまで反復し、理想 Vm、圧縮率因子 Z、反復回数、代入手順を報告します。宿題検算、中程度密度でのプロセス見積、coding kata の期待値はプロセスシミュレータなしで同じ決定的実在気体数が必要です。

ファンデルワールス式がモル体積について解く内容

理想気体は Vm = R T / P です。本ツールは Vm0=R T/P（b 超）から始め残差に Newton–Raphson を適用し物理根 Vm>b を得ます。

実務上の注意、制限、関連検索

P・T・a・b・R を一貫した単位系に。数値を優先。臨界近傍では根が b に近づき得ます。三次の三根探索や Peng–Robinson/Redlich–Kwong 全体ではありません。

既に P,T,a,b があり決定的 Vm が必要なときに。失敗は非課金。( P+a/Vm²)(Vm−b)≈R T と Z=P·Vm/(R·T) を確認。

活用例

実在気体 Vm の宿題検算

学生が教科書の P,T,a,b を入力し、Newton や三次解を決定的な Vm・Z・理想基準と照合します。

本格プロセスシミュ前の簡易 Z 見積

パイプラインが重い多パラメータEOSの前に安価な事前確認としてファンデルワールス Vm と Z を計算します。

よくある質問

この計算はどの式を解きますか？

モル体積のファンデルワールス式 (P + a/Vm²)(Vm − b) = R T。収束した実在気体 Vm、理想 Vm = R T / P、Z = P·Vm/(R·T) を返します。

a, b, P, R にどの単位を使うべきですか？

一貫した任意の組。既定 R はリットル–bar 表向け 0.0831446261815324 L·bar/(mol·K)。

理想気体の法則と同じですか？

いいえ。理想気体は Vm=R T/P。ファンデルワールスは引力(a)と有限サイズ(b)を補正し、Vm と Z は一般に理想値と異なります。

計算が収束しないとどうなりますか？

体積をでっち上げるのではなく、分かりやすいエラーを表示します。単位の混在や定数の不整合で起こりやすいため、a、b、圧力、Rが同じ単位系かを確認してください。

圧縮因子Zから何が分かりますか？

Zは圧力とモル体積の積を、Rと温度の積で割った値です。理想気体ではちょうど1で、例の10 barのように1をわずかに下回るときは、引力によって気体が少し縮んでいることを示します。

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/van-der-waals-volume

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/van-der-waals-volume \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"p":10,"t":298.15,"a":3.592,"b":0.04267}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/van-der-waals-volume", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "p": 10,
    "t": 298.15,
    "a": 3.592,
    "b": 0.04267
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/chem/van-der-waals-volume",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "p": 10,
    "t": 298.15,
    "a": 3.592,
    "b": 0.04267
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/van-der-waals-volume", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"p":10,"t":298.15,"a":3.592,"b":0.04267}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"p":10,"t":298.15,"a":3.592,"b":0.04267}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/van-der-waals-volume", 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

{
  "p": 10,
  "t": 298.15,
  "a": 3.592,
  "b": 0.04267
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.van_der_waals_volume",
  "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`	1000000000000
`max_iterations`	100

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

反復が収束しない場合 — 特異導関数、物理領域 Vm > b からの逸脱、反復予算後も残差が大きい — API は作られた体積ではなく明確な invalid_input を返します。経路は純粋算術で、無料ブラウザと前払いAPIは固定丸め後に同じJSONを返します。

ファンデルワールス式がモル体積について解く内容

ファンデルワールスは1モルについて (P+a/Vm²)(Vm−b)=R T と書き、a・b は物質固有で P・R と単位整合（例 R≈0.08314 L·bar/(mol·K) または SI で R=8.314462618）。非収束は invalid_input です。

APIの呼び出し方と返却内容

任意の r 既定は 0.0831446261815324（SI では 8.314462618）。P・T・b・R は厳密に正、a は非負。有限の p,t,a,b を含む JSON を送ってください。成功時は入力エコー、molar_volume/vm、ideal_molar_volume、compressibility_factor/z、iterations、formula、equation、message、steps。失敗は invalid_input で非課金。

連携の活用例

状態方程式コードの単体テスト

既知の収束体積と非収束・欠落フィールドの拒否を coding kata 用に生成します。

技術的な質問

反復が収束しないときはどうなりますか？

API はファンデルワールス反復が収束しなかった旨の invalid_input を返します。作られた体積はなく課金されません。

ファンデルワールスモル体積計算は無料ですか？

ブラウザ版は無料で端末上で動作します。API呼び出しは成功1件あたり$0.002の前払いKIT残高を使い、失敗は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

ファンデルワールスモル体積

無料で実行

計算例

ファンデルワールス式がモル体積について解く内容

実務上の注意、制限、関連検索

活用例

実在気体 Vm の宿題検算

本格プロセスシミュ前の簡易 Z 見積

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

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

ファンデルワールス式がモル体積について解く内容

APIの呼び出し方と返却内容

連携の活用例

状態方程式コードの単体テスト

技術的な質問

ありがとう