理想気体の状態方程式 電卓 ロゴ
理想気体の状態方程式 電卓

理想気体の状態方程式 電卓

任意の 3つ の P, V, n, T を入力してください。未知の項目は空欄のままにすると、自動で計算します。

小数桁数:
3
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理想気体電卓の仕組み

4つの変数のうち3つを入力し、残り1つを空白のままにします。アプリはすべての入力値をSI単位(圧力: Pa、体積: m³、温度: K、物質量: mol)に変換し、R = 8.314462618 J·mol⁻¹·K⁻¹ を用いた PV = nRT を適用します。結果は選択した単位に再変換され、指定した小数桁数に丸められます。

理想気体とは?

理想気体とは、粒子を点状とみなし、分子間力を無視するモデルです。多くの実在気体は、適度な温度と低圧条件では、おおよそ理想気体のように振る舞います。

理想気体の状態方程式

PV = nRT. 式の変形: P = nRT/V, V = nRT/P, n = PV/(RT), T = PV/(nR). 必ず絶対温度(ケルビン)を使用してください。

気体定数

このツールは SI 値 R = 8.314462618 Pa·m³·mol⁻¹·K⁻¹ を使用します。単位変換により、kPa, atm, bar, psi, L, mL などでも扱うことができます。

よくある質問

理想気体とは何ですか?
理想気体とは、粒子の体積を無視できるほど小さいとみなし、分子間力が存在しないと仮定した簡略化されたモデルです。多くの日常的な条件(低圧・中程度の温度)では、実在気体もほぼ理想気体のように振る舞い、PV = nRT を満たします。
理想気体の状態方程式は何ですか?
理想気体の状態方程式は PV = nRT です。ここで P は圧力、V は体積、n は物質量(モル)、T は絶対温度(K)、R は気体定数(8.314462618 J⋅mol⁻¹⋅K⁻¹)です。
この電卓が使う気体定数 R の値はいくつですか?
この電卓は R = 8.314462618 J/(mol·K) を使用しており、Pa·m³/(mol·K) と等価です。内部ではすべての入力値が SI 単位に変換されるため、対応している任意の圧力・体積・温度の単位を使うことができます。
理想気体の状態方程式はいつ使えますか?
気体が非常に高い圧力や非常に低い温度ではなく、理想気体から大きく外れた挙動をしない場合に理想気体の状態方程式を使えます。極端な条件や強く極性をもつ気体では、実在気体の状態方程式の方が一般的に精度の高い結果を与えます。
P, V, n, T のうち 1 つをどうやって計算しますか?
PV = nRT から始めて式を変形します:P = nRT/V、V = nRT/P、n = PV/(RT)、T = PV/(nR)。電卓には既知の 3 つの値を入力し、求めたい量の欄を空欄にしておけば、残り 1 つを自動的に計算します。
50 ℃、0.1 モルの気体が 1 立方メートル中にあるとき、圧力はいくらですか?
n = 0.1 mol、T = 323.15 K、V = 1 m³、R = 8.314462618 として P = nRT/V を用いると、P ≈ 268.68 Pa(約 0.269 kPa または 0.00265 atm)となります。電卓で n = 0.1 mol、V = 1 m³、T = 50 °C を設定し、P を空欄にすると同じ結果が得られます。
理想気体の状態方程式にはどんな気体の法則が含まれていますか?
PV = nRT には、いくつかの古典的な気体の法則が特別な場合として含まれています:ボイルの法則(n,T 一定で P ∝ 1/V)、シャルルの法則(n,P 一定で V ∝ T)、ゲイ=リュサックの法則(n,V 一定で P ∝ T)、アボガドロの法則(P,T 一定で V ∝ n)。
モル数・体積・圧力から温度をどう求めますか?
理想気体の状態方程式を T = PV/(nR) の形に変形します。入力値を一貫した単位(Pa, m³, mol など)にそろえてから T をケルビンで計算し、必要に応じて °C や °F に変換します。電卓側で単位変換は自動的に処理されます。