理想気体の法則計算機
圧力・体積・物質量・温度のうち3つを入れると、PV = nRTから残りの1つが分かります。101325 Pa、0.0224 m³、1 molなら、SIの気体定数で272.979758798406 Kです。ブラウザで無料で使えます。
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計算例
- 電力(W)
- 101,325
- 電圧(V)
- 0.0224
- N
- 1
- 圧力
- 101,325
- 体積
- 0.0224
- モル
- 1
- T
- 272.9797587984
理想気体の法則の化学計算機は、PV が nRT に等しい関係を並べ替え、化学問題でまだ分かっていない状態変数を解けるようにします。圧力・体積・モル量・ケルビンの絶対温度のうちちょうど三つを入力し、未知量は空欄のままにしてください。ツールはその値とともに使用した気体定数、積の検算、短い式文字列、宿題・実験ノート・ユニットテストにコピーできる段階的な代入を返します。温度はケルビンスケールで厳密に正でなければなりません。圧力・体積・モル・気体定数も正でなければならず、並べ替えが零除算したり非物理的な大きさを作り出したりしないようにします。既定の気体定数は SI 値 8.314462618 ジュール毎モル毎ケルビンで、パスカルと立方メートルに整合します。問題が気圧とリットルを使う場合は、0.082057 リットル気圧毎モル毎ケルビンのような化学向けの R を渡してください。
化学における理想気体の法則の意味
理想気体の法則は入門の一般化学の中心的な状態方程式です。圧力と体積の積は、モル単位の物質量・普遍気体定数・絶対温度の積に等しく、簡潔には P と V の積が n と R と T の積に等しいと書きます。
実際の実験室の気体は、圧力が適度で温度が物質の沸点域を十分に上回るときこのモデルに近づくため、化学量論の問題、STP でのモル体積の見積もり、多くの試験問題は、van der Waals や他の実在気体補正に進む前にここから始まります。絶対温度はケルビン(または選んだ R と整合する他の絶対尺度)でなければなりません。
非正のケルビン値はこの式に意味がなく、即座に拒否されるからです。圧力・体積・R の単位は互いに一致する必要があります。既定の R 8.314462618 ジュール毎モル毎ケルビンでは圧力はパスカル、体積は立方メートルです。
化学のワークシートが気圧とリットルを好む場合は、SI 既定に頼らず R をおよそ 0.082057 リットル気圧毎モル毎ケルビンとして与えてください。四つの状態変数のうちちょうど三つが既知でなければ第四は一意に定まりません。四つすべて、または三つ未満を与えるのは検証エラーであり、静かな平均や整合残差ではありません。
教員と自動採点は成功経路と同じくらい非正温度の拒否を重視します。
実用のコツ・限界・関連する化学検索
ツールを呼ぶ前にセルシウスをケルビンへ換算し、絶対尺度で零以下の温度を決して渡さないでください。n R T のような積がソルバーが拒否せざるを得ない非有限結果へ溢さないよう、入力を公開された絶対範囲内に保ってください。クライアントを制御できるときは前整形文字列より数値を送ることを好みます。
文字列数値は厳密な有限数値パターンに一致するときだけ受け付けます。化学を教えるときは例を組み合わせてください。パスカルでおよそ一気圧、立方メートルでおよそ二十二点四リットル相当、一モルで温度を省略し、約二百七十三ケルビンを得ます。
同じ体積・一モル・二百七十三点十五ケルビンで圧力を省略し、標準圧力近くを得ます。実在気体の状態方程式ツールでも、多成分混合物計算機でも、単独の単位変換器でもありません。すでに三つの整合した化学状態量が揃い、理想気体仮定の下で第四だけが必要なときにこの能力を好んでください。
気体が濃密または凝縮近くなら実在気体モデルを使ってください。
活用例
PV = nRT の化学宿題チェック
学生は教科書の理想気体化学問題から既知の状態変数三つを入力し、提出前に手書きの P・V・n・T を決定的な結果と比較します。
学生向け気体ソルバーのユニットテスト
各未知量の既知良好な並べ替えと、化学ツールのコーディング形で期待値となる意図的な非正ケルビン拒否を生成します。
実験準備とモル体積の見積もり
理想気体近似が机上作業で許容できるとき、気体試料の欠けた圧力・体積・モル・温度をすばやく見積もります。
よくある質問
理想気体の法則とは何ですか?
理想気体の法則は PV = nRT です。圧力×体積=モル×気体定数×ケルビンの絶対温度。整合した R のもとで P・V・n・T のうち任意の三つから第四を解けます。
なぜ温度はケルビンでなければならないのですか?
理想気体の法則は絶対温度を使います。零または負のケルビンはこのモデルでは物理的に無効です。
どの気体定数 R を使うべきですか?
既定の R は SI(Pa と m³)向け 8.314462618 J/(mol·K) です。リットル・気圧の化学問題では、P と V の単位が合うよう r に約 0.082057 L·atm/(mol·K) を渡してください。
P、V、n、Tはいくつ入力すればよいですか?
ちょうど3つです。そうすれば残りの1つがただ一つに決まります。4つすべて、または2つ以下を入力すると、平均や推測はせずに計算を受け付けないので、求めたい値は空欄にしてください。
実在の気体にも使えますか?
近似としてなら使えます。圧力が中程度で、温度がその物質の沸点付近より十分高いとき、実在の気体はこのモデルに近づきます。密度が高い気体や凝縮しかけの気体には、実在気体のモデルを使ってください。
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/ideal-gas \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"p":101325,"pressure":-1000000000000}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/ideal-gas", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"p": 101325,
"pressure": -1000000000000
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/ideal-gas",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"p": 101325,
"pressure": -1000000000000
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/ideal-gas", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"p":101325,"pressure":-1000000000000}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"p":101325,"pressure":-1000000000000}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/ideal-gas", 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": 101325,
"pressure": -1000000000000
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.ideal_gas",
"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 | 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
零または負のケルビンは、このモデルでは絶対温度が非正になり得ないため、明確な invalid_input エラーで拒否されます。経路は純粋な決定的算術であり、ネットワークも乱数シードも壁時計依存もないため、無料のブラウザ実行と前払い API は、固定小数丸め後に毎回同じ JSON を返します。
化学における理想気体の法則の意味
セルシウスからの換算は、API を呼ぶ前に二百七十三点一五を加えることを意味します。セルシウスからケルビンへのずらしを忘れた学習者は、 意味のない負の絶対温度ではなく明示的な invalid_input メッセージを見るべきです。検算経路は公開フィールドと同じ固定丸めで並べ替え式を再計算するため、成功応答は常にテスト・実験報告・化学ワークシートでアサートできる steps を同梱します。
API の呼び出し方と返される内容
省略時ソルバーは 8.314462618 を使います。与えられたすべての状態変数と気体定数は厳密に正でなければなりません。温度は特に、入力でも解かれた未知量でも正のケルビンでなければなりません。四つの状態フィールドのうちちょうど三つを埋めた JSON 本体を送ってください。p(別名 pressure と P)、v(別名 volume と V)、n(別名 moles、amount、mol)、t(別名 temperature、T、temp、kelvin)です。任意で r(別名 R、gas_constant、gasConstant)を含めます。絶対値は公開上限の一兆以内に留め、中間積が Worker とブラウザの IEEE 倍精度で有限に保たれるようにします。成功時応答は丸めた p・v・n・t・r をエコーし、pressure・volume・moles・temperature・temperature_kelvin・gas_constant としても写し、solved_for と unknown を省略変数の一文字に、formula と rearrange を用いた代数形に、equation を埋めた PV イコール nRT 文字列に、product_pv と product_nrt を丸め後の両辺に、message を短い要約に、steps を代入行の順序付き配列に設定します。検証失敗 — 状態変数の個数誤り、数値欠落、非有限値、絶対限界外、非正の P V n R、非正のケルビン温度 — 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、単位アイテムで限界単位価格は零です。
実用のコツ・限界・関連する化学検索
体積またはモルを省略して整合した R で他の二つの並べ替えを練習し、単位換算の忘れを防ぐ硬い invalid_input 経路を示すため t を零に意図的に送ります。このランディングは理想気体の法則の化学計算機、授業用 PV イコール nRT ソルバー、圧力・体積・モル・温度のオンライン宿題支援を探す人向けです。invalid_input を返す失敗タスクは前払い残高を消費しないため、学習者が意図的に悪い温度を送る探索スクリプトを安く保てます。往復検算は容易です。 並べ替え式を手で再計算し、同じ十二桁丸めの範囲で公開未知量に等しいことを確認し、P・V・n・T のいずれを解いた後も product_pv と product_nrt が完全に整合した丸め状態で一致することを確認してください。
技術的な質問
P・V・n・T のうちいくつ必要ですか?
ちょうど三つを与え、未知量は省略してください。三つ未満または超える状態変数は invalid_input を返します。
理想気体の法則の化学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 の前払い KIT 残高を使い、失敗タスクは課金されません。