Kalkulačka zákona o ideálním plynu

Instrukce:

• Zadejte hodnoty pro tlak, objem a teplotu spolu s příslušnými jednotkami.
• Klikněte na "Vypočítat" pro výpočet výsledku na základě zákona o ideálním plynu.
• Kliknutím na „Vymazat“ vymažete vstupní pole a výsledky.
• Kliknutím na "Kopírovat" zkopírujete výsledek do schránky.

tlak: Pa bankomat mmHg

Objem: m³ L

Teplota: K ° C

Vypočítaná Zrušit Zkopírujte

výsledky:

Výpočet a vysvětlení:

Historie výpočtů:

Zákon ideálního plynu je základním principem ve studiu plynů, který poskytuje matematický vztah mezi tlakem (P), objemem (V) a teplotou (T) ideálního plynu. Zákon je vyjádřen takto:

PV = nRT

Kde:

• P představuje tlak (v pascalech, Pa).
• V označuje objem (v metrech krychlových, m³).
• n je počet molů plynu.
• R je univerzální plynová konstanta (přibližně 8.314 J/(mol·K)).
• T představuje teplotu (v Kelvinech, K).

Tento zákon je založen na několika předpokladech, včetně toho, že částice plynu jsou bodové hmoty bez objemu a že mezi nimi nejsou žádné mezimolekulární síly. Zatímco ideální plyny ve skutečnosti neexistují, tento zákon poskytuje za určitých podmínek blízkou aproximaci pro skutečné plyny.

Související vzorce

Zákon o ideálním plynu přeskupený

1. Molární hmotnost (M): M = m/n Kde M je molární hmotnost (v g/mol), m je hmotnost plynu (v gramech) a n je počet molů.
2. Hustota (ρ): ρ = m/V Kde ρ je hustota (v kg/m³), m je hmotnost (v kg) a V je objem (v m³).
3. Konstanta specifického plynu (Rs): Rs = R/M Kde Rs je specifická plynová konstanta (v J/(kg·K)) a M je molární hmotnost (v g/mol).

Zákon o kombinovaném plynu

Kombinovaný zákon o plynu se týká počátečních a konečných podmínek vzorku plynu:

P1V1/T1 = P2V2/T2

Kde indexy 1 a 2 označují počáteční a konečné podmínky.

Zákon ideálního plynu pro parciální tlak

Při práci se směsí plynů lze parciální tlak každé složky plynu vypočítat pomocí Daltonova zákona:

Pcelk = P1 + P2 + … + Pn

Kde Ptotal je celkový tlak a P1, P2, …, Pn jsou parciální tlaky jednotlivých složek plynu.

Výhody kalkulačky zákona o ideálním plynu

1. Rychlé a přesné výpočty

Ideal Gas Law Calculator zjednodušuje složité výpočty plynů a usnadňuje určování různých vlastností plynu, včetně tlaku, objemu, teploty a molární hmotnosti. To šetří čas a minimalizuje riziko chyb spojených s ručními výpočty.

2. Vzdělávací nástroj

Tento nástroj slouží jako vzdělávací zdroj pro studenty a pedagogy, pomáhá pochopit základní pojmy v termodynamice a chemii. Umožňuje studentům experimentovat s různými scénáři a získat hlubší vhled do chování plynů.

3. Vědecký výzkum

Výzkumníci v oblasti chemie, fyziky a inženýrství těží z kalkulačky zákona o ideálním plynu při práci na projektech zahrnujících plyny. Pomáhá při experimentálním návrhu a analýze dat a umožňuje vědcům činit informované závěry o jevech souvisejících s plynem.

4. Průmyslové aplikace

V průmyslových odvětvích, jako je výroba, petrochemie a farmacie, je kalkulačka zákona o ideálním plynu zásadní pro optimalizaci procesů a kontrolu kvality. Inženýři a technici jej používají k zajištění efektivní a bezpečné manipulace s plyny v různých průmyslových procesech.

Zajímavá fakta o zákonu ideálního plynu

1. Skutečné plyny se odchylují od ideálu: Skutečné plyny se odchylují od ideálního chování při vysokých tlacích a nízkých teplotách. Tato odchylka je popsána van der Waalsovou rovnicí, která zavádí opravy zákona o ideálním plynu.
2. Absolutní nulová teplota: Zákon o ideálním plynu předpovídá, že při absolutní nulové teplotě (0 K) by měl být objem ideálního plynu nulový. Tento koncept je známý jako absolutní nula a slouží jako nejnižší možná teplota na Kelvinově stupnici.
3. Avogadroovo číslo: Počet molů (n) v zákoně ideálního plynu souvisí s Avogadrovým číslem (přibližně 6.022 × 10^23). Toto číslo představuje počet atomů, iontů nebo molekul v jednom molu látky.
4. Vztah k Boylovým a Charlesovým zákonům: Zákon ideálního plynu sjednocuje Boylův zákon (vztah tlak-objem) a Charlesův zákon (vztah teplota-objem) do jediné rovnice, která zahrnuje veškeré chování plynu.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Ideal Gas Law Calculator je všestranný a neocenitelný nástroj v oblasti vědy a techniky. Zjednodušuje složité výpočty plynů, pomáhá při vzdělávání a výzkumu a nachází uplatnění v různých průmyslových procesech. Navzdory zjednodušením zákona o ideálním plynu poskytuje základní rámec pro pochopení a předpovídání chování plynů v širokém spektru podmínek.

Závěrem lze říci, že kalkulačka zákona o ideálních plynech má hluboký dopad na vědecký pokrok, díky čemuž je nezbytným nástrojem pro každého, kdo pracuje s plyny ve svých profesních nebo akademických činnostech.

Reference

1. Atkins, P., & de Paula, J. (2018). „Atkinsova fyzikální chemie“. Oxford University Press.
2. Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (2018). „Termodynamika: inženýrský přístup“. Vzdělávání McGraw-Hill.
3. Zumdahl, S. S., & DeCoste, D. J. (2016). "Chemické principy". Cengage Learning.

Poslední aktualizace: 19. ledna 2024