이상기체 방정식 계산기: PV=nRT로 계산 (중/고등 화학)
이상기체 방정식 PV=nRT는 기체의 압력(P), 부피(V), 몰 수(n), 온도(T) 사이의 관계를 설명하는 중요한 화학 공식입니다. 이 계산기를 사용하면 P, V, n, T 중 3개를 입력해 나머지 1개를 계산할 수 있습니다.
이상기체 방정식 개념
- 공식: PV = nRT
- R: 기체 상수 = 0.082057 L·atm/(mol·K)
- P: 압력 (단위: atm)
- V: 부피 (단위: L)
- n: 몰 수 (단위: mol)
- T: 온도 (단위: K)
계산 시 압력, 부피, 온도, 몰 수의 단위를 일관되게 사용하는 것이 중요합니다.
사용 방법
- P, V, n, T 중 3개 값을 입력합니다.
- 빈 칸으로 남겨둔 1개의 값을 계산합니다.
- 입력값의 단위를 올바르게 설정했는지 확인하세요 (P: atm, V: L, T: K, n: mol).
기체 법칙 계산기 (이상기체 방정식)
아래에서 P, V, n, T 중 3개만 입력하면 나머지 1개를 구합니다.
단위: P(atm), V(L), n(mol), T(K), R=0.082057 L·atm/(mol·K)
예제
예제 1: 부피 계산
입력값:
- 압력 P = 1 atm
- 몰 수 n = 1 mol
- 온도 T = 273 K
계산:
- V = (nRT) / P
- V = (1.000 × 0.082057 × 273.000) / 1.000
- V ≈ 22.414 L
결과: 부피 V ≈ 22.414 L
예제 2: 압력 계산
입력값:
- 부피 V = 11.2 L
- 몰 수 n = 0.5 mol
- 온도 T = 273 K
계산:
- P = (nRT) / V
- P = (0.500 × 0.082057 × 273.000) / 11.200
- P ≈ 1 atm
결과: 압력 P ≈ 1 atm
예제 3: 온도 계산
입력값:
- 압력 P = 2 atm
- 부피 V = 10 L
- 몰 수 n = 1 mol
계산:
- T = (PV) / (nR)
- T = (2.000 × 10.000) / (1.000 × 0.082057)
- T ≈ 243.902 K
결과: 온도 T ≈ 243.902 K
주의 사항
- 압력, 부피, 온도, 몰 수의 단위를 일관되게 유지하세요.
- 온도는 반드시 Kelvin 단위를 사용해야 합니다 (섭씨 온도는 T(K) = T(°C) + 273.15로 변환).
- 부동소수점 연산 등으로 인해 계산기에서 나오는 결과 값은 소수점 이하에서 약간의 오차가 발생할 수 있습니다. 이 차이는 화학 계산에서 “사실상 동일”한 값으로 간주해도 무방합니다.
👉 이 계산기는 고등학교 화학 수업, 시험 준비, 그리고 실험실에서의 간단한 계산에 유용하게 사용될 수 있습니다.
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