이상 기체 법칙 계산기: 모든 변수에 대한 PV = nRT 풀이

계산기 사용법

구할 값 항목에서 P, V, n, T 중 하나를 고르세요. 그 칸에 답이 나옵니다. 나머지 세 값은 킬로파스칼(kPa), 리터(L), 몰(mol), 켈빈(K) 단위로 입력하세요. 입력하는 대로 답이 갱신됩니다.

먼저 데이터의 단위를 바꾸세요. 25 °C는 298.15 K로 입력합니다. 1.50 atm은 1.50 × 101.325 = 151.99 kPa로 입력합니다. 500 mL는 0.500 L로 입력합니다.

풀이 예시

300 K, 101.325 kPa에서 이상 기체 2.00 mol의 부피는 얼마일까요? PV = nRT를 V = nRT ÷ P로 바꿉니다.

먼저 곱합니다. nRT = 2.00 mol × 8.314 L·kPa/(mol·K) × 300 K = 4,988.4 L·kPa입니다. 그다음 나눕니다. V = 4,988.4 L·kPa ÷ 101.325 kPa = 49.232 L입니다. 몰, 켈빈, 킬로파스칼이 약분되어 리터가 남습니다. 유효 숫자 세 자리로 답은 49.2 L입니다.

공식 설명

PV = nRT에서 P는 압력, V는 부피, n은 몰 단위의 기체의 양, T는 절대 온도, R은 기체 상수입니다. 식을 바꾸면 P = nRT ÷ V, V = nRT ÷ P, n = PV ÷ RT, T = PV ÷ nR입니다.

이 법칙은 보일 법칙(압력이 올라가면 부피가 줄어듦), 샤를 법칙(부피가 켈빈 온도에 비례함), 아보가드로 법칙(부피가 몰 수에 비례함)을 합친 것입니다.

단위와 요령

1 L·kPa는 정확히 1줄이므로 R = 8.314 L·kPa/(mol·K)은 8.314 J/(mol·K)과 같습니다. 유용한 환산: 1 atm = 101.325 kPa = 760 mmHg, 1 bar = 100 kPa, 1 m³ = 1,000 L.

항상 켈빈을 사용하세요. K = °C + 273.15입니다. R의 자릿수를 더 많이(8.314462618) 쓰면 마지막 소수 자리가 달라져 위의 49.232 L 대신 49.234 L가 나옵니다.