Калькулятор объединённого газового закона (Бойль, Шарль и Гей-Люссак)
Введите свои значения. Ответ и полное решение обновляются по мере ввода.
Результат
Эти значения слишком экстремальны для вычисления.
Решайте задачи на газовые законы для постоянного количества газа, переходящего из одного состояния в другое. Выберите объединённый газовый закон, закон Бойля–Мариотта (постоянная температура), закон Шарля (постоянное давление) или закон Гей-Люссака (постоянный объём), выберите неизвестную и введите остальные значения. Температуру можно вводить в °C, K или °F; калькулятор переведёт её в кельвины, преобразует закон и проверит ответ.
Пошаговое решение
Изучить
Основные формулы
Основные формулы
- Уравнение состояния идеального газа
- pV = nRT
- Газовая постоянная
- R = 8,314 J/(mol·K)
- Объединённый газовый закон
- p1V1/T1 = p2V2/T2
- Моли
- n = m/M
- Температура
- T[K] = T[°C] + 273,15
Как пользоваться объединённым газовым законом
Как пользоваться объединённым газовым законом
- Выпишите известные значения для обоих состояний: P₁, V₁, T₁ и P₂, V₂, T₂.
- Переведите все температуры в кельвины: T(K) = T(°C) + 273,15. Газовые законы работают только с абсолютной температурой.
- Используйте одну и ту же единицу для обоих давлений и одну и ту же единицу для обоих объёмов; подойдёт любая единица, так как важны только отношения.
- Преобразуйте P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ относительно неизвестной, например V₂ = P₁V₁T₂/(T₁P₂), и подставьте значения.
- Если какая-то величина постоянна, она сокращается: закон Бойля–Мариотта P₁V₁ = P₂V₂, закон Шарля V₁/T₁ = V₂/T₂, закон Гей-Люссака P₁/T₁ = P₂/T₂.
Вопросы и ответы
Вопросы и ответы
Почему температура должна быть в кельвинах?
Законы утверждают, что объём или давление пропорциональны температуре, а это верно только от абсолютного нуля. В °C повышение с 10 °C до 20 °C ошибочно наводило бы на мысль об удвоении объёма; в кельвинах изменение составляет от 283 K до 293 K, около 3,5%.
Когда объединённый газовый закон справедлив?
Для идеального газа с постоянным количеством вещества (без утечек и реакций). Реальные газы хорошо ему следуют при умеренных давлениях и температурах значительно выше температуры кипения.
Как объединённый газовый закон связан с PV = nRT?
Из PV = nRT получаем PV/T = nR, что постоянно, когда n не меняется. Поэтому P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂. Используйте уравнение состояния идеального газа, когда нужно само количество газа.
Использовать избыточное или абсолютное давление?
Абсолютное. Шинный манометр показывает давление сверх атмосферного, поэтому перед применением газовых законов прибавьте около 101 kPa (14,7 psi).
Потренируйтесь самостоятельно
Потренируйтесь самостоятельно
Тренировать тему «Уравнение состояния идеального газа»
Калькулятор даёт ответ. На экзамене нужен метод: отработайте его на новых задачах с подсказками и разобранными решениями.