ماذا تفعل هذه الحاسبة
تحوّل هذه الأداة كمية من الغاز مقاسة بالمولات (\(n\)) إلى حجمها باللترات (\(V\)). وتعتمد في ذلك على الحجم المولي للغاز المثالي، وهو 22.4 لترًا لكل مول عند الظروف القياسية STP (درجة الحرارة والضغط القياسيان: 0 درجة مئوية وضغط جوي واحد 1 atm). كما يمكنك التبديل إلى القيمة 24.0 لتر/مول إذا كنت تعمل عند درجة حرارة الغرفة (نحو 25 درجة مئوية).
طريقة الاستخدام
أدخل عدد مولات الغاز التي لديك، ثم أدخل قيمة الحجم المولي. اترك الحجم المولي على القيمة 22.4 في المسائل القياسية عند STP. اضغط على زر الحساب لتعرض لك الأداة حجم الغاز باللترات. وتنجح هذه الطريقة المختصرة لأنه وفقًا لقانون أفوجادرو، فإن الأحجام المتساوية من أي غاز مثالي عند درجة الحرارة والضغط نفسيهما تحتوي على عدد متساوٍ من الجزيئات.
شرح المعادلة
العلاقة بسيطة وهي $$V = n \times V_m$$ حيث \(V\) هو الحجم باللترات، و\(n\) هو الكمية بالمولات، و\(V_m\) هو الحجم المولي (22.4 لتر/مول عند STP). وتُشتق هذه العلاقة من قانون الغاز المثالي \(PV = nRT\) عند حساب القيمة بدرجة حرارة 273.15 كلفن وضغط جوي واحد، وهو ما يعطي حجمًا موليًا قدره 22.414 لتر/مول، يُقرّب عادةً إلى 22.4.
مثال محلول
لنفترض أن لديك مولين (2) من غاز الأكسجين عند الظروف القياسية STP. الحجم: $$V = 2 \times 22.4 = 44.8 \text{ لتر}$$ وبالنسبة إلى 0.5 مول من ثاني أكسيد الكربون عند STP: $$V = 0.5 \times 22.4 = 11.2 \text{ لتر}$$
الأسئلة الشائعة
لماذا القيمة 22.4 لتر/مول؟ هذا هو الحجم الذي يشغله مول واحد من أي غاز مثالي عند درجة حرارة 0 درجة مئوية وضغط جوي واحد (1 atm).
هل تنطبق هذه القيمة على الغازات الحقيقية؟ إنها قيمة تقريبية. تنحرف الغازات الحقيقية انحرافًا طفيفًا عنها، لكن القيمة 22.4 لتر/مول تظل دقيقة بما يكفي لمعظم الواجبات الدراسية وتقديرات المختبر.
ماذا لو لم تكن ظروفي هي ظروف STP؟ استخدم قانون الغاز المثالي مباشرةً \(V = nRT/P\)، أو أدخل قيمة حجم مولي تتناسب مع درجة حرارتك وضغطك (مثل 24.0 لتر/مول قرب 25 درجة مئوية).
