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還元物性計算機

Q: 圧縮率因子Zは返しますか？

いいえ。 三つの還元変数と代入手順のみ返します。Zが必要ならPrとTrで圧縮率線図または状態方程式を使ってください。

50 bar、400 Kの気体は、臨界圧力100 bar、臨界温度300 Kなら、換算圧力0.5、換算温度1.333333333333です。体積も入れれば換算体積も分かります。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

電力（W）: 50
実際の絶対温度: 400
電圧（V）: 0.2
臨界圧力: 100
臨界温度: 300
Vc: 0.1

結果

Pr: 0.5
Tr: 1.3333333333
Vr: 2
還元圧力: 0.5

還元物性計算機は、実際の気体状態と純物質の臨界定数を、対応状態の原理で用いる三つの無次元変数に変換します。宿題チェック、状態方程式の演習、圧縮率線図の参照、コーディングkataの期待値はすべて、プロセス設計ハンドブックを開かずに同じ三つの比を必要とします。

還元圧力・温度・体積の意味

古典熱力学と化学工学では、純流体は各物性を臨界点での値でスケールして比較することがよくあります。還元圧力は実際の圧力を臨界圧力で割ったもの、還元温度は実際の絶対温度を臨界温度で割ったもの、還元体積は実際の体積またはモル体積を臨界体積で割ったものと定義されます。

各比は無次元なので、同じPrとTrを共有する気体は、絶対圧力や温度がまったく異なっても似た圧縮率因子を示すことが多く—この観察が対応状態の原理であり、一般化圧縮率線図、単純な対応状態の状態方程式、多くの教科書的相関手法を支えます。臨界定数は物質固有の表値です。

例えば二酸化炭素の臨界温度はおよそ三百四ケルビン、臨界圧力はおよそ七十四バール、水の臨界点はおよそ六百四十七ケルビンと二十二メガパスカル付近にあります。実際の状態はそれらの臨界と同じ単位系でなければなりません。PcがバールならPもバール、TcがケルビンならTはすでに絶対温度（換算なしのセルシウスは不可）、Vcがリットル毎モルならVもリットル毎モルです。

本計算機は単位換算や臨界表の参照は行わず、一貫した六つ組を与えたときに三つの比を作るだけです。教員と自動採点もゼロ臨界の拒否を重視します。学生がPcを空欄やゼロにすると定義の領域外になり、Infinityを返すとその誤りを隠してしまい、教えられません。

実用上のヒント、限界、関連検索

六つの入力をすべて公開絶対範囲内に保ち、三つの除算のいずれもソルバが拒否すべき非有限の還元変数に溢れないようにしてください。クライアントを制御できるときは、整形済み文字列より数値の送信を優先します。数値文字列は厳密な有限数値パターンに一致するときのみ受け付けます。

呼び出し前にセルシウスをケルビンへ換算してください—二百七十三点十五にセルシウス読取を加える—ケルビンの臨界表に対してセルシウスから作った還元温度は意味を持ちません。圧力単位を慎重に合わせます。Pにメガパスカル、Pcにバールを混ぜると、数値的にはもっともらしく見えるが静かに誤ったPrになります。

指導時は例を組み合わせます。Pが五十、Tが四百、Vが零点二、Pcが百、Tcが三百、Vcが零点一ならPrは零点五、Trは約一点三三三、Vrは二。本ランディングは還元物性計算機、還元圧力温度体積、Pr Tr Vr、対応状態の還元変数をオンラインで探す人向けであり、Z因子線図リーダでも臨界物性推定器でも完全な状態方程式ソルバでもありません。

状態と三つの臨界定数が既にあり無次元比だけが必要なときに本機能を選びます。源泉が多相プロセス流なら、まず純成分または擬臨界定数を解決してください。往復確認は容易です。各比を手計算し直し、同じ十二桁丸めの範囲で公開されたpr、tr、vrと一致することを確認します。

活用例

圧縮率線図参照前の事前計算

パイプラインはまずPrとTrを計算し、還元対が線図領域内にあるときだけZ線図や対応状態相関を索引します。

よくある質問

還元状態変数とは何ですか？

実際の物性を臨界点での同じ物性で割った無次元比です。Pr = P/Pc、Tr = T/Tc、Vr = V/Vc。同じPrとTrの気体はしばしば似た挙動を示します（対応状態の原理）。

PとPcで単位を合わせる必要はありますか？

はい。 PとPcは同じ圧力単位、TとTcは同じ絶対温度スケール、VとVcは同じ体積単位を使ってください。計算機は除算のみで、単位換算はしません。

圧縮率因子Zは返しますか？

いいえ。三つの還元変数と代入手順のみ返します。Zが必要ならPrとTrで圧縮率線図または状態方程式を使ってください。

臨界定数はどこで調べればよいですか？

純物質の物性表で調べます。物質ごとに臨界点が異なり、計算機は自動で調べないため、Pc、Tc、Vcを実際の状態と同じ単位で入力してください。

温度を摂氏で入力できますか？

できません。Tはケルビン、またはTcと同じ絶対温度で入力します。摂氏の値から作った換算温度は、ケルビンの臨界温度と比べても意味がないため、先に換算してください。

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/reduced-state-variables

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/reduced-state-variables \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"p":50,"t":400,"v":0.2,"pc":100,"tc":300,"vc":0.1}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/reduced-state-variables", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "p": 50,
    "t": 400,
    "v": 0.2,
    "pc": 100,
    "tc": 300,
    "vc": 0.1
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/chem/reduced-state-variables",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "p": 50,
    "t": 400,
    "v": 0.2,
    "pc": 100,
    "tc": 300,
    "vc": 0.1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/reduced-state-variables", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"p":50,"t":400,"v":0.2,"pc":100,"tc":300,"vc":0.1}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"p":50,"t":400,"v":0.2,"pc":100,"tc":300,"vc":0.1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/reduced-state-variables", 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": 50,
  "t": 400,
  "v": 0.2,
  "pc": 100,
  "tc": 300,
  "vc": 0.1
}

レスポンス例

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

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

圧力P、絶対温度T、体積またはモル体積Vと、臨界圧力Pc、臨界温度Tc、臨界体積Vcを入力すると、PrはPをPcで割った値、TrはTをTcで割った値、VrはVをVcで割った値として返し、ミラーフィールドreduced_pressure、reduced_temperature、reduced_volume、共有の式文字列、段階的な代入行も返します。いずれかの臨界定数がゼロのとき除算は未定義なので、APIはInfinityやNaNではなく明確なinvalid_inputエラーを返します。経路は純粋な決定的算術で—ネットワークなし、乱数シードなし、壁時計依存なし—ブラウザの無料ランナーとプリペイドAPIは、固定小数点丸めの後、呼び出すたびに同じJSONを返します。

APIの呼び出し方と戻り値

実際の圧力・温度・体積は厳密に正でなければなりません。必須の有限数六つを含むJSON本体を送ってください。p（別名pressureとP）、t（別名temperature、T、temp、kelvin）、v（別名volume、V、molar_volume、Vm）、pc（別名critical_pressure、Pc、P_c、p_c）、tc（別名critical_temperature、Tc、T_c、t_c）、vc（別名critical_volume、Vc、V_c、v_c、critical_molar_volume）。絶対値は公開上限の一兆以内に保ち、Workerとブラウザ上のIEEE倍精度で中間商が有限になるようにします。各臨界定数は非ゼロで、絶対値が十のマイナス十五乗以下の値はゼロとみなされ、失敗した臨界フィールド名を含むメッセージで拒否されます。成功時は丸めたp、t、v、pc、tc、vcをエコーし、pr、tr、vrを三つの還元変数に設定し、reduced_pressure、reduced_temperature、reduced_volumeとしてミラーし、formulaをPrはPをPcで、TrはTをTcで、VrはVをVcで割るという文字列に、messageを短い要約に、stepsをワークシート表示やテストアサート用の代入行の順序付き配列に設定します。検証失敗—欠落フィールド、非有限数、絶対限界外、非正の状態変数、ゼロ臨界定数、非有限の還元商—はinvalid_inputを返し、課金されません。料金は成功リクエストあたり定額$0.002、単位item、限界単位価格ゼロです。

実用上のヒント、限界、関連検索

次に意図的にPcをゼロにして、臨界圧力を名指しする硬いinvalid_input経路を示します。invalid_inputを返す失敗タスクはプリペイド残高を消費しないため、学習者がゼロ臨界の縁を意図的に探る探索スクリプトを安く保てます。

連携の活用例

対応状態の宿題チェック

学生は教科書のP、T、Vと表のPc、Tc、Vcを入力し、手書きのPr、Tr、Vrを提出前に決定的なAPI結果と比較します。

EOSとプロセスシミュレータの単体テスト

既知の還元三つ組と意図的なゼロ臨界拒否を、コーディングkataの期待値と回帰fixture用に生成します。

技術的な質問

臨界定数がゼロのときどうなりますか？

ゼロ除算は未定義です。本ツールはInfinityやNaNではなくinvalid_inputを返し、失敗した臨界フィールド（pc、tc、またはvc）を名指しします。

還元物性計算機は無料ですか？

ブラウザツールは無料でローカル実行です。API呼び出しは成功リクエストあたり$0.002のプリペイドKIT残高を使い、失敗タスクは課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

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計算例

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実用上のヒント、限界、関連検索

活用例

圧縮率線図参照前の事前計算

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

APIの呼び出し方と戻り値

実用上のヒント、限界、関連検索

連携の活用例

対応状態の宿題チェック

EOSとプロセスシミュレータの単体テスト

技術的な質問

ありがとう