Calculateur de loi des gaz parfaits : résolvez PV = nRT pour n'importe quelle variable
Trouvez la pression, le volume, la quantité ou la température d'un gaz à partir des trois autres valeurs. Le calculateur utilise R = 8,314 L·kPa/(mol·K) et s'ouvre avec 1 mol de gaz à 273,15 K et 101,325 kPa, qui occupe 22,414 L.
PV = nRT
R = 8,314 L·kPa/(mol·K)
Comment utiliser le calculateur
Sous Résoudre pour, choisissez P, V, n ou T ; cette case affiche la réponse. Entrez les trois autres valeurs en kilopascals (kPa), litres (L), moles (mol) et kelvins (K). La réponse se met à jour pendant la saisie.
Convertissez d'abord vos données. Pour 25 °C, entrez 298,15 K. Pour 1,50 atm, entrez 1,50 × 101,325 = 151,99 kPa. Pour 500 mL, entrez 0,500 L.
Exemple détaillé
Quel volume occupent 2,00 mol d'un gaz parfait à 300 K et 101,325 kPa ? Réarrangez PV = nRT en V = nRT ÷ P.
Multipliez d'abord : nRT = 2,00 mol × 8,314 L·kPa/(mol·K) × 300 K = 4 988,4 L·kPa. Puis divisez : V = 4 988,4 L·kPa ÷ 101,325 kPa = 49,232 L. Les moles, les kelvins et les kilopascals se simplifient, ne laissant que des litres. Avec trois chiffres significatifs, la réponse est 49,2 L.
La formule expliquée
Dans PV = nRT, P est la pression, V le volume, n la quantité de gaz en moles, T la température absolue et R la constante des gaz parfaits. Réarrangée : P = nRT ÷ V, V = nRT ÷ P, n = PV ÷ RT et T = PV ÷ nR.
Cette loi combine la loi de Boyle (le volume diminue quand la pression augmente), la loi de Charles (le volume est proportionnel à la température en kelvins) et la loi d'Avogadro (le volume est proportionnel au nombre de moles).
Unités et conseils
Comme 1 L·kPa vaut exactement 1 joule, R = 8,314 L·kPa/(mol·K) équivaut à 8,314 J/(mol·K). Conversions utiles : 1 atm = 101,325 kPa = 760 mmHg, 1 bar = 100 kPa et 1 m³ = 1 000 L.
Utilisez toujours des kelvins : K = °C + 273,15. Utiliser plus de chiffres pour R (8,314462618) modifie la dernière décimale, donnant 49,234 L au lieu de 49,232 L ci-dessus.
FAQ
Quel est le volume molaire d'un gaz dans les conditions normales (STP) ?
Une mole de gaz parfait occupe 22,414 L à 0 °C et 1 atm (101,325 kPa). Selon la définition actuelle de l'UICPA des conditions standard, 0 °C et 100 kPa, le volume molaire est d'environ 22,711 L.
Quelle est la valeur de R dans PV = nRT ?
R vaut 8,314 J/(mol·K), ce qui égale 8,314 L·kPa/(mol·K). Dans d'autres unités, c'est 0,08206 L·atm/(mol·K) ou 62,36 L·mmHg/(mol·K).
Pourquoi la température doit-elle être en kelvins ?
La pression et le volume d'un gaz sont proportionnels à la température absolue, mesurée à partir du zéro absolu. En degrés Celsius, un gaz à 0 °C semblerait avoir un volume nul, et les gaz plus froids des volumes négatifs.
Quand la loi des gaz parfaits ne fonctionne-t-elle pas ?
Elle devient inexacte à haute pression et à basse température, quand les particules de gaz sont proches et s'attirent. Les chimistes utilisent alors des corrections comme l'équation de van der Waals.