理想気体の圧力計算機
1モルの気体が298.15 K、0.024465 m³にあるとき、圧力は約101325 Paで、ほぼ1標準気圧です。モル、ケルビン、立方メートルで入力すると、気体定数は8.314462618 J/(mol·K)に固定されているので、結果は常にパスカルで出ます。ブラウザで無料で使えます。
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計算例
- モル
- 1
- 創造性
- 298.15
- 体積
- 0.024465
- 抵抗（Ω）
- 8.314462618
- 圧力
- 101,326.6719622604
- 圧力の単位
- Pa
理想気体の圧力は、気体の量・絶対温度・占める体積が分かれば状態方程式 PV が nRT に等しいことから得られます。本物理学計算機はその恒等式を圧力について並べ替え、CODATA のモル気体定数を用いて P が n R T を V で割った値をパスカルで返します。モル・ケルビン・立方メートルは SI のままです。体積と温度は厳密に正でなければなりません。零または負の体積は非物理的な容器寸法で割ることになり、正でないケルビン読みは熱力学温度ではありません。
理想気体の法則が求める量と入力すべき量
P V が n R T に等しいと書いた理想気体の法則から始めます。このランディングでは圧力が未知なので、作業式は P が n に R と T を掛けて V で割ったものです。量 n は試料中の気体のモル数です。
温度 T はケルビンの熱力学温度です。摂氏は呼ぶ前に T(K) が t(°C) に 273.15 を足したもので換算してください。摂氏二十度は 293.15 ケルビンであり、二十を送ると圧力が桁以上小さく見積もられます。
体積 V は立方メートルの容器体積です。24.465 リットルのフラスコは 0.024465 立方メートルであり、24.465 ではありません。気体定数は CODATA 推奨値の 8.314462618 ジュール毎モル毎ケルビンに固定されるので、それらの SI 単位を守れば返る圧力は常にパスカルです。
本ページはリットルを立方メートルへ換算せず、独自の R を受け付けず、圧縮率因子も適用しません。答える物理学の問いは一つです。モル、ケルビン温度、立方メートル体積が与えられたとき、理想気体の圧力はパスカルでいくつか。
体積も温度も厳密にゼロより大きくなければなりません。体積ゼロは除算を未定義にし、負の体積は物理的な容器ではありません。ゼロケルビンは到達可能な巨視状態ではなく、負の温度は絶対尺度を離れています。
入力契約、応答の形、エラーの扱い
moles は物質量 n、temperature はケルビンの絶対温度 T、volume は立方メートルの容器体積 V です。体積は厳密に正でなければなりません。零または負の体積は体積が正でなければならないというメッセージで失敗し、1/V の特異点が有限の答に化けないという製品上の約束と一致します。
温度も同様に厳密に正でなければなりません。正でないモル量も拒否されます。このランディングは気体試料の圧力を求め、符号付きの会計余りを求めないからです。
教科書の古典確認には、298.15 ケルビンで 0.024465 立方メートルを占める 1 モルの気体があり、標準大気圧近く、およそ 101325 パスカルになります。宿題と講義演示には無料のブラウザフォームを接続し、一括の解答キーや回帰用フィクスチャが必要なときはスクリプトから同一契約を呼び出してください。検証失敗は前払い残高を消費しません。
理想気体の圧力計算機が役立つ場面
中等教育の物理と大学一年の授業は、n・T・V を与えてパスカルの圧力を求める理想気体問題を頻繁に出します。密封フラスコ、体積固定のピストン、室温の空気の演示などが典型です。試験問題の生成器には、零または負の体積や温度を誤りとして扱う決定的なオラクルが必要です。
無限大を静かに返して壊れた採点が成功と扱う事態を避けるためです。実験ノートと軽いプロセス概算は、実在気体の状態方程式に進む前の基準として同じ SI の並べ替えを使います。検証失敗は残高を消費しません。
温度は端から端までケルビンのままにし、リットルは呼ぶ前に立方メートルへ換算し、パスカル値をテストに固定してください。宿題確認、LMS プラグイン、エッジワーカーが、自前の熱力学ソルバーを立てなくても再現可能になります。
体積が変わるボイルの作業、定積のゲイ＝リュサック比、結合気体の並び替え、ファンデルワールス補正はこのランディングの外ですので、数値は古典的な PV が nRT に等しいパスカル圧力として扱ってください。往復確認は簡単です。 返された圧力に体積を掛け、goldens と同じ十二桁丸めの範囲で n R T と一致することを確かめてください。
活用例
密封フラスコと講義演示
教室のフラスコ、剛体円筒、SI の講義ノート向けに理想気体の圧力をパスカルで見積もり、完全な熱力学パッケージを埋め込みません。
よくある質問
モル・温度・体積から理想気体の圧力はどう求めますか？
有限数の moles（n）、temperature（ケルビンの T）、volume（m³ の V）を送り、T と V は厳密に正にしてください。
体積または温度が正でないとどうなりますか？
体積は正の立方メートル容器寸法、温度は正のケルビンでなければなりません。零または負の値は P = nRT/V を未定義または非物理的にするので、エンジンは要求を拒否し、呼び出しを課金しません。
結果がパスカルなのはなぜですか？
気体定数は SI の CODATA 値 8.314462618 J/(mol·K) に固定されています。n をモル、T をケルビン、V を立方メートルにすると nRT/V の単位はパスカルです。リットルは呼ぶ前に m³ へ換算してください。本ランディングは独自の R を受け付けません。
摂氏とケルビンのどちらを入れますか？
ケルビンのみです。 先に換算してください。T(K) = t(°C) + 273.15。摂氏の読みを temperature として送ると、摂氏ゼロは絶対零度ではないため圧力が過小になります。
体積をリットルで入れるにはどうしますか？
この計算機はリットルを換算しないので、先に1000で割って立方メートルにしてください。24.465リットルのフラスコなら、24.465ではなく0.024465立方メートルと入力します。
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/phys/ideal-gas-pressure \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"moles":1,"temperature":298.15,"volume":0.024465}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/ideal-gas-pressure", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"moles": 1,
"temperature": 298.15,
"volume": 0.024465
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/ideal-gas-pressure",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"moles": 1,
"temperature": 298.15,
"volume": 0.024465
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/ideal-gas-pressure", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"moles":1,"temperature":298.15,"volume":0.024465}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"moles":1,"temperature":298.15,"volume":0.024465}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/ideal-gas-pressure", 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
{
"moles": 1,
"temperature": 298.15,
"volume": 0.024465
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.ideal_gas_pressure",
"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
経路は通信も時計も乱数もない純算術なので、宿題・実験ノート・API クライアントは常に同じ JSON を受け取ります。成功した API 呼び出しは 1 件あたり $0.002 で課金され、無効な入力は課金されません。
理想気体の法則が求める量と入力すべき量
算術は有限数に対する一つの乗除であり、完全に決定的で、通信も乱数シードも時計もないため、同一入力は常に同じ JSON に直列化されます。
入力契約、応答の形、エラーの扱い
必須の有限数三つを含む JSON 本体を POST してください。各フィールドは JSON 数でも数値文字列でも構いません。moles の別名 n と amount、temperature の T と temp、volume の V・v・vol を受け付けるので、ノートや実験室の出力は列名を変えずに対応できます。欠落フィールド、空文字、有限でない値は、フィールド名を付けた invalid_input で失敗します。ゼロケルビンの入力も負の温度も invalid_input で失敗し、課金されません。成功時、本体はきれいにした moles・temperature・volume をエコーし、実際に使った CODATA の r を報告し、n R T を V で割ったパスカルの圧力を報告し、formula として P が nRT を V で割ったもの、method ideal_gas_pressure を記します。成功した API 呼び出しの料金は公開されている基本の $0.002 毎件です。
理想気体の圧力計算機が役立つ場面
実装は純粋な parse のティア A であるため、成功した呼び出しは毎回、公開されている基本料金 $0.002 であり、モデルトークンも外向き通信もありません。
連携の活用例
宿題と試験の検算
モル、ケルビン温度、立方メートル体積を入れ、パスカルの P を手計算と比べ、体積または温度が零や負のときは明確な invalid_input を受け取ります。
教材フィクスチャと自動採点
授業、LMS プラグイン、CI の goldens 向けに決定的な PV=nRT 圧力検算を、成功した API 1 件あたり $0.002 で生成します。
技術的な質問
理想気体の圧力計算機の料金はいくらですか。
ブラウザのツールは無料です。API 要求は成功した呼び出し 1 件あたり $0.002 の前払い KIT 残高を使い、無効な入力は課金されません。