Калькулятор об'єднаного газового закону

Перехід газу між двома станами: p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂.

Вхідні дані

Калькулятор об'єднаного газового закону

6 полів

Об’єднаний закон для незмінної кількості ідеального газу та додатних абсолютних p, V, T. Властивості конкретної речовини, фазові переходи й поправки на неідеальність не обчислюються; збіг pV/T перевіряє алгебру моделі, а не точність опису реального газу.

Заповніть поля, і результат автоматично зʼявиться тут.

Порівнює два стани тієї самої порції ідеального газу та знаходить тиск, об’єм або температуру другого стану. Кількість речовини має зберігатися: витік, додавання газу чи зміна газової фази порушують цю умову. Тут тиски абсолютні в кПа, об’єми в літрах, температури в кельвінах. Закон описує співвідношення станів, а не швидкість нагрівання чи стискання.

Категорія
Хімія
FAQ
6 питань
Актуальність
на основі формули

Як працює

Формула і логіка

За сталого n із pV = nRT випливає p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂. Звідси p₂ = p₁(V₁/V₂)(T₂/T₁), V₂ = V₁(p₁/p₂)(T₂/T₁), T₂ = T₁(p₂/p₁)(V₂/V₁). Усі відомі p, V і T додатні. Два виведені значення pV/T збігаються до округлення. Одиниці тиску й об’єму однакові для обох станів; 1 кПа·л = 1 Дж.

Приклад

100 кПа, 2 л і 300 К після стискання до 1 л за 300 К дають p₂ = 200 кПа; pV/T = 2/3 кПа·л/К в обох станах. За сталих 100 кПа нагрівання від 300 до 600 К збільшує об’єм від 2 до 4 л.

Поля й одиниці

  • Що знайти — варіант зі списку
  • Тиск p₁ — kPa
  • Об'єм V₁, л — L
  • Температура T₁ — K
  • Тиск p₂ — kPa
  • Об'єм V₂, л — L
  • Температура T₂ — K

Як користуватися

  • — Виберіть невідому величину другого стану: p₂, V₂ або T₂.
  • — Введіть додатні абсолютний тиск p₁ у кПа, об’єм V₁ у літрах і температуру T₁ у К.
  • — Заповніть два видимі відомі параметри другого стану; шукану величину читайте в результаті.
  • — Температуру в °C заздалегідь переведіть вручну: T = t + 273,15. Поля тут приймають К.
  • — Якщо манометр показує тиск відносно довкілля, спочатку додайте фактичний навколишній тиск у тих самих одиницях, щоб отримати абсолютний.

Методика та обмеження

Методика розрахунку
Формула і логіка
Обмеження
Об’єднаний закон для незмінної кількості ідеального газу та додатних абсолютних p, V, T. Властивості конкретної речовини, фазові переходи й поправки на неідеальність не обчислюються; збіг pV/T перевіряє алгебру моделі, а не точність опису реального газу.

FAQ

Чим об’єднаний газовий закон відрізняється від PV = nRT?

Він пов’язує два стани з однаковою кількістю речовини, тому nR скорочується. Для одного стану або іншої кількості газу потрібне рівняння з молями.

Чому в об’єднаному законі не ділять температури в °C?

Відношення температур має сенс лише на абсолютній шкалі. Перехід 10 → 20 °C означає 283,15 → 293,15 К, приріст близько 3,53 %, а не подвоєння.

Які окремі газові закони дає стала величина?

За сталої T: pV = const (Бойль — Маріотт); за сталого p: V/T = const (Шарль); за сталого V: p/T = const. В усіх випадках кількість газу незмінна.

Чи можна порівняти стани після витоку газу?

Ні. Тоді n змінюється й рівність двох pV/T уже не випливає з моделі. Потрібні кількості речовини для кожного стану та повне рівняння.

Чи можна ввести показ манометра як p₁ або p₂?

Лише якщо це абсолютний тиск. Для надлишкового тиску p_abs = p_gauge + p_ambient; навколишній тиск не обов’язково дорівнює 100 кПа чи одній стандартній атмосфері.

Коли об’єднаний закон є лише наближенням?

Реальні гази краще наближаються до ідеальних за відносно низького тиску й далеко від конденсації. Єдиної межі тиску для всіх речовин немає; фазові переходи й зміну кількості газу форма не моделює.