Калькулятор кінетичної енергії (Ek = ½mv²)
Обчисліть кінетичну енергію будь-якого тіла в русі. Введіть масу і швидкість — отримайте Ek у джоулях, кілоджоулях, ккал та імпульс. Формула: Ek = ½mv².
Наука
Калькулятор · Наука
Калькулятор закону ідеального газу PV=nRT
Закон ідеального газу — одне з найважливіших рівнянь фізики та хімії, що пов'язує чотири параметри стану газу: тиск (P), об'єм (V), кількість молів (n) і абсолютну температуру (T). Формула PV = nRT, де R = 8,314 Дж/(моль·К) — універсальна газова стала, дозволяє визначити будь-яку з цих величин, якщо відомі інші три. Наш калькулятор дозволяє розв'язати рівняння щодо будь-якої з чотирьох змінних. Оберіть шукану величину, введіть три відомі значення в одиницях СІ (Па, м³, моль, К) та натисніть «Розрахувати». Результат з'явиться миттєво разом зі значеннями PV і nRT, які мають бути рівними — це дозволяє перевірити правильність введених даних. Калькулятор корисний для учнів, студентів хімії та фізики, а також інженерів, що працюють із технічними газами та газовими сумішами.
Як працює калькулятор закону ідеального газу
Базова формула: PV = nRT. Тиск: P = nRT/V. Об'єм: V = nRT/P. Кількість молів: n = PV/(RT). Температура: T = PV/(nR). Стала R = 8,314462618 Дж/(моль·К). Температура вводиться в кельвінах (К = °C + 273,15). Результати округлені до 6 знаків після коми.
Приклад: об'єм 1 моля газу за нормальних умов (НУ)
За нормальних умов (НУ): P = 101 325 Па, n = 1 моль, T = 273,15 К. V = nRT/P = 1 × 8,314 × 273,15 / 101 325 ≈ 0,02241 м³ = 22,41 літра. Це молярний об'єм ідеального газу за 0 °C і атмосферного тиску.
Питання та відповіді
Що таке закон ідеального газу?
Закон ідеального газу — це рівняння PV = nRT, де P — тиск (Па), V — об'єм (м³), n — кількість молів, R — газова стала (8,314 Дж/(моль·К)), T — абсолютна температура (К). Він описує поведінку ідеального газу, молекули якого не мають власного об'єму та не взаємодіють між собою.
Яке значення газової сталої R?
Універсальна газова стала R = 8,314462618 Дж/(моль·К). Її також можна виразити як 8,314 Па·м³/(моль·К), 0,08206 л·атм/(моль·К) або 62,36 л·мм рт. ст./(моль·К) — залежно від системи одиниць.
Чому температура має бути в кельвінах?
Закон ідеального газу вимагає абсолютної температури, бо при 0 К (абсолютний нуль) кінетична енергія молекул дорівнює нулю і об'єм газу теоретично дорівнює нулю. Використання Цельсія дало б неправильні результати. Перетворення: К = °C + 273,15.
Які одиниці використовувати для тиску та об'єму?
В одиницях СІ: тиск у паскалях (Па), об'єм у кубічних метрах (м³). 1 атм = 101 325 Па, 1 бар = 100 000 Па, 1 літр = 0,001 м³. Усі значення мають бути в узгоджених одиницях — змішування одиниць призведе до помилкових результатів.
Яким є молярний об'єм ідеального газу за НУ?
За нормальних умов (НУ: 0 °C = 273,15 К, 101 325 Па) молярний об'єм ідеального газу становить приблизно 22,414 л/моль (0,022414 м³/моль). За стандартних умов (25 °C, 100 000 Па) — близько 24,789 л/моль.
Коли закон ідеального газу не виконується?
Закон ідеального газу добре наближає реальність при низьких тисках і високих температурах. Він перестає бути точним поблизу точки конденсації газу, при дуже високих тисках (понад ~10 атм) або дуже низьких температурах. Для реальних газів використовують рівняння Ван-дер-Ваальса.
Як обчислити кількість молів?
З закону ідеального газу: n = PV/(RT). Наприклад, якщо P = 200 000 Па, V = 0,01 м³ і T = 300 К, то n = (200 000 × 0,01) / (8,314 × 300) = 2000 / 2494,2 ≈ 0,802 моля.
Що таке закон Бойля–Маріотта і як він пов'язаний з PV=nRT?
Закон Бойля–Маріотта стверджує, що за постійної температури тиск і об'єм газу обернено пропорційні: P₁V₁ = P₂V₂. Це окремий випадок закону ідеального газу при постійних n і T: PV = nRT = const.
Що таке закон Шарля?
Закон Шарля стверджує, що за постійного тиску об'єм газу прямо пропорційний абсолютній температурі: V/T = const. Це випливає з PV = nRT при постійних P і n: V = (nR/P) × T.
Чи можна використовувати цей калькулятор для газових сумішей?
Так, але лише відповідно до закону Дальтона: кожен газ у суміші поводиться так, ніби він один займає весь об'єм контейнера. Введіть парціальний тиск і кількість молів компонента, що вас цікавить.
Орієнтовний результат
Калькулятор призначений для освітніх та довідкових цілей. Закон ідеального газу є наближенням — для реальних газів при високих тисках і низьких температурах слід використовувати рівняння Ван-дер-Ваальса або інші моделі.
Пов’язані калькулятори
Інші калькулятори з категорії Наукові калькулятори — фізика і хімія
- Калькулятор хвиль
- Калькулятор оптики — тонка лінза
- Калькулятор питомої теплоємності
- Калькулятор моменту сили — обчисліть крутний момент
- Калькулятор закону Ома (U = I × R)
- Калькулятор концентрації розчину (% і моль/дм³)
Пов’язані статті
Наука · 7 хв
Закон ідеального газу (PV=nRT) — як обчислити та застосування
Закон ідеального газу PV=nRT крок за кроком: що означають змінні, як обчислювати тиск, об'єм і температуру та приклади застосування у фізиці.
· Redakcja Liczbnik
Наука · 7 хв
Як розрахувати стандартне відхилення крок за кроком 2026
Стандартне відхилення — це квадратний корінь з дисперсії, тобто середнього квадрата відхилень від середнього. Дізнайтеся формулу, різницю популяція/вибірка та числовий приклад.
· Redakcja Liczbnik
Наука · 7 хв
t-тест Стьюдента — коли застосовувати і як інтерпретувати результат
t-тест Стьюдента служить для порівняння середніх двох груп чи середнього з еталонним значенням. Дізнайтеся типи t-тесту, формулу та приклад інтерпретації результату.
· Redakcja Liczbnik