Kalkylator för allmänna gaslagen: lös PV = nRT för valfri variabel
Räkna ut tryck, volym, substansmängd eller temperatur för en gas utifrån de andra tre värdena. Kalkylatorn använder R = 8,314 L·kPa/(mol·K) och öppnas med 1 mol gas vid 273,15 K och 101,325 kPa, som fyller 22,414 L.
PV = nRT
R = 8,314 L·kPa/(mol·K)
Så använder du kalkylatorn
Under Lös ut väljer du P, V, n eller T; den rutan visar svaret. Ange de andra tre värdena i kilopascal (kPa), liter (L), mol (mol) och kelvin (K). Svaret uppdateras medan du skriver.
Omvandla dina data först. För 25 °C anger du 298,15 K. För 1,50 atm anger du 1,50 × 101,325 = 151,99 kPa. För 500 mL anger du 0,500 L.
Genomgånget exempel
Vilken volym upptar 2,00 mol av en ideal gas vid 300 K och 101,325 kPa? Skriv om PV = nRT till V = nRT ÷ P.
Multiplicera först: nRT = 2,00 mol × 8,314 L·kPa/(mol·K) × 300 K = 4 988,4 L·kPa. Dividera sedan: V = 4 988,4 L·kPa ÷ 101,325 kPa = 49,232 L. Mol, kelvin och kilopascal förkortas bort, och liter återstår. Med tre värdesiffror blir svaret 49,2 L.
Formeln förklarad
I PV = nRT är P trycket, V volymen, n gasens substansmängd i mol, T den absoluta temperaturen och R gaskonstanten. Omskrivet: P = nRT ÷ V, V = nRT ÷ P, n = PV ÷ RT och T = PV ÷ nR.
Lagen kombinerar Boyles lag (volymen minskar när trycket ökar), Charles lag (volymen är proportionell mot temperaturen i kelvin) och Avogadros lag (volymen är proportionell mot substansmängden).
Enheter och tips
Eftersom 1 L·kPa är exakt 1 joule är R = 8,314 L·kPa/(mol·K) samma sak som 8,314 J/(mol·K). Användbara omvandlingar: 1 atm = 101,325 kPa = 760 mmHg, 1 bar = 100 kPa och 1 m³ = 1 000 L.
Använd alltid kelvin: K = °C + 273,15. Med fler siffror för R (8,314462618) ändras sista decimalen, vilket ger 49,234 L i stället för 49,232 L ovan.
Vanliga frågor
Vilken är molvolymen för en gas vid STP?
En mol av en ideal gas upptar 22,414 L vid 0 °C och 1 atm (101,325 kPa). Enligt den nuvarande IUPAC-definitionen av STP, 0 °C och 100 kPa, är molvolymen cirka 22,711 L.
Vilket värde har R i PV = nRT?
R är 8,314 J/(mol·K), vilket motsvarar 8,314 L·kPa/(mol·K). I andra enheter är det 0,08206 L·atm/(mol·K) eller 62,36 L·mmHg/(mol·K).
Varför måste temperaturen anges i kelvin?
Gasens tryck och volym är proportionella mot den absoluta temperaturen, som mäts från absoluta nollpunkten. I Celsius skulle en gas vid 0 °C se ut att ha volymen noll, och kallare gaser negativa volymer.
När fungerar inte allmänna gaslagen?
Den blir oprecis vid högt tryck och låg temperatur, där gaspartiklarna ligger nära varandra och attraherar varandra. Kemister använder då korrektioner som van der Waals ekvation.