UnitConv

مختبر الغاز المثالي

جزيئات ترتد وفيزياء حقيقية: ينشأ الضغط من تصادمات الجدران بينما يتحقق P·V = n·R·T مباشرةً.

هذه ديناميكا جزيئية حقيقية — لا ضغط مصطنع. تطير الجزيئات وترتد ارتدادًا مرنًا عن الجدران، ويُقاس الضغط من الدفع الذي تنقله إلى الجدران (وهو يطابق القيمة النظرية N·k_B·T/A). سخّن الغاز لتسريع الجزيئات، واسحب المكبس لتغيير الحجم، وأضف جزيئات، وراقب كيف يبقى P·V = n·R·T متوازنًا عند R = 8.314 J/(mol·K).

قانون الغاز المثالي · PV = nRT
P·V=92 kPa×27.0 L=2494 J
n·R·T=1.00 mol×8.314×300 K=2494 J
ثابت الغاز: R = 8.314 J/(mol·K)
جسيمات: 120 · درجة الحرارة: 300 K
الحجم

إعدادات مسبقة

القراءات

درجة الحرارة300 K27 °C
الحجم27.0 LA = 54.0 m²
كمية المادة1.00 molN = 120 جسيمات
الضغط المقيس
0.0 kPaالنظرية (PV=nRT): 92.4 kPa
متوسط السرعة0.00 m/s½m⟨v²⟩ ∝ T

الصيغ والمصادر

P·V = n·R·T (R = 8.314 J/mol·K)

P from wall-collision impulse (measured)

½m⟨v²⟩ ∝ T (kinetic theory)

Boyle P∝1/V · Charles V∝T · Gay-Lussac P∝T

The units and constants behind this gas

pV = nRT carries four units at once — pascal, litre, kelvin and mole. Since 2019 the gas constant R is not measured at all: it is the product of two numbers the SI fixes by definition.

What you are changing

Where R comes from

  • R = 8.314462618 J mol⁻¹ K⁻¹
    Molar gas constant · exact, because R = N_A · k_B and both of those are fixed by definition
  • N_A = 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹
    Avogadro constant · defines the mole — one mole is this many particles, by definition
  • k_B = 1.380649 × 10⁻²³ J K⁻¹
    Boltzmann constant · defines the kelvin — it turns a temperature into an energy per particle

How much room one mole of any ideal gas takes up

ConditionTemperaturePressureMolar volume
IUPAC standard (0 °C, 100 kPa)273.15 K100 kPa22.711 L/mol
0 °C at one atmosphere273.15 K101.325 kPa22.414 L/mol
Room temperature (25 °C)298.15 K101.325 kPa24.465 L/mol
Boiling water (100 °C)373.15 K101.325 kPa30.620 L/mol

Computed live as V/n = R·T/p, using the exact molar gas constant from our constants page. The answer does not depend on which gas it is — that is what makes it ideal.

R stopped being a measured number in 2019

The 2019 SI redefinition fixed the Boltzmann constant (which defines the kelvin) and the Avogadro constant (which defines the mole). The gas constant is their product, R = N_A · k_B, so it inherited their exactness — 8.314 462 618… J mol⁻¹ K⁻¹, with no uncertainty left to measure.

See the seven defining constants →

استكشاف