理想気体の状態方程式 温度計算ツールとは？
このツールは、理想気体の状態方程式 \(PV = nRT\) を用いて気体の絶対温度を求めるものです。圧力・体積・物質量（モル数）が分かっていれば、式を変形して温度を計算できます。\(T = PV / (nR)\) です。気体定数 \(R\) は 8.314 J/(mol·K) で固定されているため、温度をケルビン（K）で正しく得るには、入力値をSI単位に揃える必要があります。圧力はパスカル（Pa）、体積は立方メートル（m³）で入力してください。
使い方
気体の圧力をパスカル、体積を立方メートル、気体の量をモルで入力します。計算結果として絶対温度がケルビンで表示されるほか、参考のため摂氏（℃）・華氏（℉）にも変換して表示します。データが別の単位の場合は、先に換算してください。1 atm ≈ 101,325 Pa、1 L = 0.001 m³ です。
計算式の解説
理想気体の状態方程式は、理想気体がもつ4つの状態量を結びつけるものです。これを温度について解くと $$T = \frac{\text{Pressure (Pa)} \times \text{Volume (m}^3\text{)}}{\text{Amount (mol)} \times R}$$ となります。圧力と体積の積は気体がもつエネルギーに相当し、それをモル数と気体定数の積で割ることで絶対温度に換算されます。結果は常にケルビンで表され、0 K が絶対零度です。
計算例
1 mol の気体が、標準大気圧 101,325 Pa のもとで 0.0224 m³ を占めるとします。このとき $$T = \frac{101{,}325 \times 0.0224}{1 \times 8.314} = \frac{2{,}269.68}{8.314} \approx 272.99 \text{ K}$$、すなわち約 −0.16 ℃ となります。これは標準状態（STP）におけるモル体積から予想される標準温度にほぼ一致します。
よくある質問
どの単位を使えばよいですか？ SI単位を使ってください。圧力はパスカル、体積は立方メートルで入力すれば、結果はケルビンで得られます。
\(R\) の値はいくつを使っていますか？ このツールでは \(R = 8.314\) J/(mol·K)（普遍気体定数のSI値）を使用しています。
摂氏の温度がマイナスになるのはなぜですか？ ケルビンは絶対温度の尺度です。273.15 を引くと、冷たい気体ではマイナスの摂氏温度になることがありますが、これは正常な結果です。
