مِحسبةطريقة الاستخدام
تربط معادلة الغاز المثالي PV=nRT بين الضغط المطلق والحجم وكمية المادة ودرجة الحرارة المطلقة. اختر المتغير المطلوب وأدخل الثلاثة الأخرى، وستحوّل الحاسبة الوحدات إلى SI داخليًا قبل الحل ثم تعيد النتيجة إلى الوحدة المختارة. عند حل PV=nRT، لا تدخل الدرجة المئوية مكان كلفن: 25°C تعادل 298.15 K. لمول واحد عند 25°C وضغط مطلق 2 atm، يكون الحجم ≈ 12.2327 L. اختيار R ووحدات P وV يجب أن يبقى متسقًا؛ هذه الحاسبة تستخدم R≈8.314462618 J/(mol·K) بعد تحويل المدخلات إلى SI.
- اختر الضغط أو الحجم أو المولات أو الحرارة كمتغير مطلوب.
- أدخل القيم الثلاث المعروفة واختر وحداتها.
- احسب؛ تُحوّل الحرارة إلى كلفن والضغط إلى باسكال والحجم إلى m³ داخليًا.
طريقة الحساب
مثال عملي
مثال تقريبي عند 1 atm و1 mol و273.15 K: V=nRT/P≈0.022414 m³≈22.414 L.
ملاحظات مهمة
الضغط في PV=nRT ضغط مطلق لا ضغط مقياس. النموذج مثالي وقد ينحرف عن الغازات الحقيقية خصوصًا عند الضغوط العالية أو قرب التكاثف. لا تستخدمه بدل بيانات السلامة أو خواص الغاز الفعلية.
أمثلة عملية وقراءة النتائج
مول واحد من غاز مثالي عند 273.15 كلفن وضغط جوي معياري واحد يشغل نحو 22.414 لتر. رفع درجة الحرارة إلى 298.15 كلفن مع ثبات الضغط والكمية يزيد الحجم.
| الحالة | طريقة الحساب | النتيجة |
|---|---|---|
| الحجم عند 273.15 كلفن | 1 × 8.31446261815324 × 273.15 ÷ 101325 × 1000 | 22.41397 L |
| الحجم عند 298.15 كلفن | 1 × 8.31446261815324 × 298.15 ÷ 101325 × 1000 | 24.465404 L |
| الحجم: مول واحد، 25°C، ضغط مطلق 2 atm | 1 × 8.31446261815324 × 298.15 ÷ (2 × 101325) × 1000 | 12.232702 L |
| المولات: حجم 10 L، 25°C، ضغط مطلق 1 atm | 101325 × (10 ÷ 1000) ÷ (8.31446261815324 × 298.15) | 0.40874 mol |
كيف تتحقق من النتيجة؟
نستخدم الضغط المطلق ودرجة الحرارة المطلقة، لا الضغط النسبي ولا درجات سلزيوس مباشرة. افتراض الغاز المثالي قد يضعف عند الضغط العالي أو قرب التكاثف، حتى لو كانت المدخلات صحيحة.
قانون الغاز المثالي PV = nRT
يربط قانون الغاز المثالي بين الضغط والحجم وكمية المادة ودرجة الحرارة المطلقة. لحساب الضغط استخدم P=nRT/V مع ثابت الغاز الموافق لوحدات الحجم والضغط المختارة.
- 1 مول عند 300 كلفن وحجم 0.025 م³: 1×8.314462618×300÷0.025 = ≈ 99,774 Pa
- مولان عند الحجم المضاعف بنفس الحرارة: 2×8.314462618×300÷0.05 = ≈ 99,774 Pa
- نسبة الضغط عند مضاعفة الحرارة: 2P÷P = 2
انتبه عند الحساب
أدخل الحرارة بالكلفن وليس بالسيلسيوس، وراعِ الوحدات المتسقة. قد ينحرف سلوك الغازات الحقيقية عند الضغط العالي أو الحرارة المنخفضة.
حاسبات مشابهة
أسئلة شائعة
لماذا يجب أن تكون الحرارة بالكلفن؟
لأن قانون الغاز المثالي يعتمد على درجة حرارة مطلقة، وتصبح القيم النسبية مثل °C غير صالحة مباشرة في حاصل الضرب.
هل يمكن استخدام psi وقدم مكعب؟
نعم، تُحوّل الحاسبة الوحدات المختارة إلى SI داخليًا.
هل 1 atm تساوي 101325 Pa؟
نعم، هذا هو التحويل المستخدم في الأداة.
هل القانون دقيق لكل الغازات؟
هو نموذج تقريبي جيد في ظروف كثيرة، لكن الغازات الحقيقية قد تتطلب معامل انضغاط أو معادلة حالة أخرى.
كيف أحسب عدد المولات باستخدام PV=nRT؟
أعد ترتيب المعادلة إلى n = PV/(RT). استخدم الضغط المطلق والحرارة بكلفن ووحدات متوافقة مع R؛ اختر المولات بوصفها المتغير المطلوب في الحاسبة.