Dramtezi Calc

Газы — уравнение состояния и газовые законы

Уравнение Менделеева — Клапейрона PV = nRT, законы Бойля — Мариотта, Шарля, Гей-Люссака, объединённый газовый закон и закон Дальтона. Температура в кельвинах. Не молярность раствора.

Калькуляторы раздела

Уравнение состояния идеального газаPV = nRT: давление, объём, количество вещества и абсолютная температура. R по умолчанию 8,314462618 Дж/(моль·К). Градусы Цельсия сначала переведите: T = t + 273,15.Закон Бойля — МариоттаЗакон Бойля — Мариотта: p₁V₁ = p₂V₂ при постоянной температуре. Нагрев или охлаждение — уже не эта страница.Закон ШарляЗакон Шарля (школа РФ): p₁/T₁ = p₂/T₂ при постоянном объёме. В англоязычных учебниках эту связь часто называют законом Гей-Люссака.Закон Гей-ЛюссакаЗакон Гей-Люссака (школа РФ): V₁/T₁ = V₂/T₂ при постоянном давлении. В английских текстах эту связь часто зовут законом Шарля.Объединённый газовый законОбъединённый закон: p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂, количество вещества не меняется. Если нужен n или R — уравнение Менделеева — Клапейрона.Закон ДальтонаЗакон Дальтона: полное давление смеси равно сумме парциальных. Для двух газов p = p_A + p_B. Мольная доля x_A = p_A/p при том же объёме и температуре.Количество вещества по массеn = m / M: масса делить на молярную массу. Не путайте с числом частиц и не подставляйте плотность вместо M.ПлотностьКалькулятор плотности делит массу на объём (ρ = m / V) и позволяет найти массу или объём, если известна плотность. Есть перевод кг/м³ и г/см³.Гидростатическое давлениеГидростатическое давление столба жидкости p = ρ g h зависит от плотности, глубины и g и не зависит от площади сосуда.

Газы — уравнение состояния, три закона и Дальтон

Раздел собирает идеальный газ в учебной модели: одна порция или смесь без реакции, без межмолекулярных сил, температура абсолютная. Родитель — химия. Мост к молям: n = m/M. Плотность вещества как ρ = m/V — в физике, это не pV = nRT.

PV = nRT

Уравнение Менделеева — Клапейрона связывает давление, объём, количество вещества и температуру. R — постоянная, её страница не ищет как неизвестное.

Изотерма Бойля

p₁V₁ = p₂V₂ при постоянных n и T. Сжали шприц — давление выросло. Нагрев запрещён этой формулой: температура должна быть одной и той же.

Изохора Шарля

p₁/T₁ = p₂/T₂ при постоянном объёме: жёсткий баллон, колба с пробкой, автоклав. Не путать с английским Charles’s law, который про V/T.

Изобара Гей-Люссака

V₁/T₁ = V₂/T₂ при постоянном давлении: поршень, открытый к атмосфере, воздушный шар в первом приближении. Не закон Шарля русской школы.

Объединённый закон

p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂ меняет сразу три величины. Если T₁ = T₂, сводится к Бойлю. Если V постоянен — к Шарлю. Если p постоянен — к Гей-Люссаку. Молей всё равно нет.

Дальтон

p = p_A + p_B для двух идеальных газов в одном объёме. Доля x_A = p_A/p. Не уравнение состояния одной порции и не молярность раствора.

Чего здесь нет

Нет молярного объёма при н.у. отдельной страницей, нет перевода °C ↔ K отдельным калькулятором. Нет реальных газов Ван-дер-Ваальса и нет гидростатики ρgh: столб жидкости — другая физика.

Как пользоваться

Есть n или нужно найти моли — уравнение состояния. Две точки при одной T — Бойль. Жёсткий сосуд — Шарль. Свободный поршень — Гей-Люссак. Меняются p, V и T сразу — объединённый. Смесь двух газов — Дальтон. Температуру из цельсия переведите до ввода. Единицы p и V согласуйте: кПа и литры дружат с R в джоулях.

Вернуться к разделу Химия.

Частые вопросы

Когда брать PV = nRT, а когда p₁V₁ = p₂V₂?
Уравнение состояния нужно, если в задаче есть моли или R. Бойль — две точки при одной T, без n.
Закон Шарля — это объём или давление?
В русской школе Шарль — изохора: p/T. Гей-Люссак — изобара: V/T. Английские названия часто перепутаны местами.
Можно ли подставлять °C?
Нет. В формулы входит абсолютная температура в кельвинах. Перевод в тетради: T = t + 273,15. Нулевой кельвин страница не принимает.
R какое?
По умолчанию 8,314462618 Дж/(моль·К). Это же число в кПа·л/(моль·К). Если давление в атмосферах и объём в литрах, смените единицу R на л·атм/(моль·К).
Объединённый закон заменяет PV = nRT?
Нет. pV/T держит одну порцию газа между двумя состояниями. Моли и R там не входят.
Как парциальные давления?
Закон Дальтона: p = p_A + p_B. Доля x_A = p_A/p. Мольная доля раствора — другая страница.
Откуда взять n?
n = m/M в стехиометрии. Родитель — химия.