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理想気体の法則

101325 Paで0.0224 m³を占める1モルの気体は、273.15 Kをわずかに下回ります。圧力、体積、物質量、温度のうち3つを入力すると、理想気体の法則から残りの1つを計算の各段階とともに求めます。ブラウザで無料で使えます。

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計算例

入力した場合

電力（W）: 101,325
電圧（V）: 0.0224
N: 1

結果

圧力: 101,325
体積: 0.0224
モル: 1
T: 272.9797587984

理想気体の法則計算機は PV が nRT に等しい式を並べ替え、まだ分からない状態変数を解けます。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、未知は空欄のままにすると、その値と使用した気体定数、積の検算、短い式文字列、宿題や単体テストにコピーできる段階的な代入が返ります。圧力・体積・モル・気体定数も正でなければ、並べ替えがゼロ除算や非物理的な大きさを生まないようにします。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。リットル・気圧など他の整合単位系では独自の R を渡してください。実験準備・試験検算・coding-kata の期待値は、完全な状態方程式スイートを開かずに同じ並べ替えを必要とします。

理想気体の法則の意味と使う場面

理想気体の法則は、圧力と体積の積が物質量・気体定数・絶対温度の積に等しいと述べます。P に V を掛けたものは n に R に T を掛けたものに等しい。実在気体は圧力が高すぎず、臨界点に対して温度が低すぎないときにこのモデルに近づくため、入門の化学・物理問題はファンデルワールス等の補正に進む前にほぼ必ずここから始めます。

非正のケルビン値はこの式に意味がなく拒否されるからです。P・V・R の単位は互いに一致しなければなりません。既定 R の 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。

気圧とリットルを好む場合は SI 既定に頼らず、およそ 0.082057 リットル・気圧毎モル毎ケルビンの R を供給してください。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、または三つ未満は、静かな平均や整合残差ではなく検証エラーです。

教員と自動採点は成功経路と同様に非正温度の拒否を重視します。

実務のヒント、限界、関連検索

ツールを呼ぶ前にセルシウスをケルビンに換え、絶対尺度でゼロ以下の温度を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れないよう、入力を公開の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整形済み文字列より数値を送ってください。

数値文字列は厳密な有限数値パターンに一致する場合のみ受理されます。教えるときは例を組んでください。およそ一気圧、二十二点四リットル相当の立方メートル、一モルで温度を省略し約二百七十三ケルビンを得る。

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付近を得る。本ランディングは理想気体の法則計算機、PV が nRT に等しいソルバー、圧力・体積・モル・温度オンラインの検索者向けで、実在気体状態方程式ツールでも多成分混合物計算機でも単位換算器単体でもありません。

すでに整合する三つの状態量があり理想気体仮定で第四だけが必要なときに本能力を選び、気体が密または凝縮近傍なら実在気体モデルを使ってください。

活用例

PV = nRT の宿題チェック

学生が教科書の理想気体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 を決定的結果と比較します。

学生向け気体ソルバーの単体テスト

各未知の参照並べ替えと、coding kata 期待値としての意図的な非正ケルビン拒否を生成します。

実験準備とプロセス見積もり

理想気体近似が許容できるとき、ガス試料で欠ける圧力・体積・モル・温度を素早く見積もります。

よくある質問

理想気体の法則計算機はどの式を使いますか？

PV = nRT を並べ替えます。省略する変数に応じて P = nRT/V、V = nRT/P、n = PV/(RT)、または T = PV/(nR) です。

既定で使う気体定数 R は何ですか？

既定 R は SI 単位用 8.314462618 J/(mol·K)（圧力 Pa、体積 m³）です。L·atm など他の整合単位系では独自の r を渡してください。

リットルと気圧で計算できますか？

できます。その場合は約0.082057 L·atm/(mol·K)の気体定数も入力してください。既定値はパスカルと立方メートル用で、自動の単位換算は行いません。

温度を摂氏で入力できますか？

できません。この法則には絶対温度が必要なので、摂氏の値に273.15を足してから入力してください。0以下のケルビン温度は分かりやすいメッセージとともに受け付けません。

4つすべて、または2つだけ入力するとどうなりますか？

どちらも計算は行われません。残りの1つを一意に決めるには、ちょうど3つの値が必要です。平均や整合性の確認を代わりに行うことはありません。

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/thermo/ideal-gas-law

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/thermo/ideal-gas-law \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"p":101325,"pressure":-1000000000000}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/thermo/ideal-gas-law", {
  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/thermo/ideal-gas-law",
    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/thermo/ideal-gas-law", 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/thermo/ideal-gas-law", 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": "thermo.ideal_gas_law",
  "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

温度はケルビンスケールで厳密に正でなければならず—ゼロや負のケルビンは、このモデルで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—ネットワークなし、乱数シードなし、壁時計依存なし—無料ブラウザ実行器と前払い API は固定小数丸めの後、呼ぶたびに同じ JSON を返します。

理想気体の法則の意味と使う場面

絶対温度はケルビン（または R と整合する他の絶対尺度）でなければならず、セルシウスから換算するときは API を呼ぶ前に 273.15 を加えます。セルシウスからケルビンへの変換を忘れた学習者は、無意味な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、成功応答には常にテストやワークシートで assert できる手順が付きます。

API の呼び方と返却内容

与え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らず、温度は入力でも解かれた未知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）。任意で r（別名 R・gas_constant・gasConstant）を含め、省略時はソルバーが 8.314462618 を使います。絶対値は公開の一兆の上限内に保ち、Worker とブラウザの IEEE 倍精度で中間積が有限になるようにします。成功時は丸め済みの p・v・n・t・r を返し、pressure・volume・moles・temperature・temperature_kelvin・gas_constant として写し、solved_for と unknown を省略変数の一文字にし、formula と rearrange を用いた代数形、equation を埋めた PV が nRT に等しい文字列、product_pv と product_nrt を丸め後の両辺、message を短い英語要約、steps を代入行の順序付き配列にします。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固定 $0.002 で単位 item、限界単価ゼロです。

実務のヒント、限界、関連検索

体積またはモルを省略して他の二並べ替えを練習し、t をゼロにして硬い invalid_input 経路を示します。invalid_input を返す失敗タスクは前払い残高を消費せず、学習者がわざと悪い温度を送る探索スクリプトを安く保ちます。往復検算は簡単です。手計算で並べ替え式を再計算し、同じ十二桁丸め内で公開未知に等しいこと、完全に整合した丸め状態で product_pv と product_nrt が一致することを確認してください。

技術的な質問

温度がゼロまたは負のケルビンだとどうなりますか？

非正の絶対温度は理想気体の法則では無効です。ツールは invalid_input を返し、リクエストを課金しません。

P・V・n・T の四つすべてを送れますか？

いいえ。ちょうど三つを与え、未知を省略してください。四つすべてまたは三つ未満は invalid_input を返します。

理想気体の法則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。

KITの完全なドキュメントを見る →

理想気体の法則

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活用例

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関連ツール

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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

理想気体の法則の意味と使う場面

API の呼び方と返却内容

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