خطوات الاستخدام
أدخل القيم المعروفة: قم بإدخال قيم الضغط (P)، الحجم (V)، عدد المولات (n)، أو درجة الحرارة (T) في الحقول المخصصة. يمكنك ترك الحقل الذي تريد حسابه فارغًا. تأكد من استخدام الوحدات المناسبة: الضغط بالباسكال (Pa)، الحجم بالمتر المكعب (m³)، عدد المولات (mol)، ودرجة الحرارة بالكلفن (K). إذا كانت درجة الحرارة بالسيليزيوس، حولها بإضافة 273.15.
اختر المجهول: حدد المتغير الذي تريد حسابه من القائمة المنسدلة. يمكنك اختيار P، V، n، أو T. ستقوم الحاسبة باستخدام قانون الغاز المثالي (PV=nRT) لإيجاد القيمة المطلوبة، حيث R هو ثابت الغازات العام (8.314 J/(mol·K)).
احسب وتحقق: اضغط على زر 'احسب'. ستظهر القيمة المحسوبة مع وحدة القياس. تأكد من صحة النتيجة بمراجعتها مع القيم المعروفة. على سبيل المثال، إذا زادت درجة الحرارة، يجب أن يزيد الضغط إذا كان الحجم ثابتًا. كما يمكنك استخدام النتيجة في تطبيقات عملية مثل تصميم خزانات الغاز أو حساب سلوك الغازات في التفاعلات الكيميائية.
استكشف العلاقات: جرب تغيير القيم لاحظ كيف يؤثر كل متغير على الآخر. على سبيل المثال، احتفظ بعدد المولات ثابتًا وغير درجة الحرارة لترى العلاقة الطردية بين T و V (قانون شارل). أو غير الضغط لترى العلاقة العكسية مع الحجم (قانون بويل). هذا يساعد في فهم deep thermodynamic principles.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على قانون الغاز المثالي بخطوات الحل كاملة.
الحل
المعطيات: V = 0.05 m³, n = 2 mol, T = 300 K, R = 8.314 J/(mol·K). نستخدم قانون الغاز المثالي: PV = nRT → P = nRT/V. بالتعويض: P = (2 * 8.314 * 300) / 0.05 = (4988.4) / 0.05 = 99768 Pa. إذن الضغط حوالي 99.8 kPa. يمكنك التحقق: استخدم حاسبة قانون الغاز المثالي بإدخال n=2، T=300، V=0.05، واترك P فارغة. النتيجة 99768 Pa. هذا الضغط يعادل حوالي 0.985 ضغط جوي. تطبيقات: في صناعة الأسطوانات، يجب تصميمها لتحمل ضغوطًا أعلى من ذلك بعامل أمان.
الحل
المعطيات: P = 101325 Pa, n = 0.5 mol, T = 25 + 273.15 = 298.15 K, R = 8.314. نستخدم PV = nRT → V = nRT/P. بالتعويض: V = (0.5 * 8.314 * 298.15) / 101325 = (1238.55) / 101325 ≈ 0.01222 m³. حول إلى لتر: 0.01222 * 1000 = 12.22 لتر. إذن الحجم حوالي 12.2 لتر. ملاحظة: في الظروف القياسية (STP: 0°C, 1 atm), يكون الحجم المولي 22.4 لتر. هنا عند درجة حرارة أعلى قليلاً، الحجم أكبر. يمكن استخدام هذه الحسابات في تصميم بالونات الطقس أو أنظمة التنفس.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة قانون الغاز المثالي.
مثال 1
- P
- 1
- V
- 22.4
- n
- 1
- T
- 273
قيم مُدخَلة مرتفعة
- P
- 1.7
- V
- 38.08
- n
- 1.7
- T
- 464.1
قيم مُدخَلة منخفضة
- P
- 0.2
- V
- 4.48
- n
- 0.2
- T
- 54.6
قيم مُدخَلة قياسية
- P
- 300
- V
- 300
- n
- 10
- T
- 300
قيم مُدخَلة مرتفعة
- P
- 800
- V
- 800
- n
- 10
- T
- 800
قيم مُدخَلة منخفضة
- P
- 50
- V
- 50
- n
- 10
- T
- 50