Калькулятор молярной массы газа

Введите расчет

Масса газа (г)

Объём (л)

Давление (атм)

Температура (К)

Результатов

Молярная масса

32

г/моль

Количество вещества (n)	1 mol
Плотность газа (ρ)	1,4277 g/L

Что такое калькулятор молярной массы газа?

Этот инструмент вычисляет молярную массу (\(M\)) газообразного вещества по четырём измеряемым величинам: массе образца (\(m\)), его объёму (\(V\)), давлению (\(P\)) и абсолютной температуре (\(T\)). В основе расчёта лежит уравнение состояния идеального газа, поэтому калькулятор удобно использовать, чтобы быстро определить неизвестный газ или проверить измеренную молекулярную массу в лаборатории.

Как пользоваться калькулятором

Введите массу газа в граммах, занимаемый им объём в литрах, давление в атмосферах и температуру в кельвинах (К = °C + 273,15). Калькулятор покажет молярную массу в г/моль, а также количество вещества (число молей) и плотность газа.

Разбор формулы

Уравнение состояния идеального газа имеет вид \(PV = nRT\), где \(n\) — количество вещества (число молей). Поскольку \(n = m/M\), после подстановки получаем \(PV = (m/M)RT\). Выразив отсюда молярную массу, приходим к формуле $$M = \frac{m\,R\,T}{P\,V}$$ Если использовать плотность \(\rho = m/V\), выражение упрощается до $$M = \frac{\rho\,R\,T}{P}$$ Здесь \(R = 0{,}082057\ \text{л}\cdot\text{атм}\cdot\text{моль}^{-1}\cdot\text{К}^{-1}\) при условии, что давление задано в атмосферах, а объём — в литрах.

Закон идеального газа связывает массу, давление, объём и температуру образца газа с его молярной массой.

Пример расчёта

Предположим, что 32 г неизвестного газа занимают 22,414 л при давлении 1 атм и температуре 273,15 К (нормальные условия). Число молей $$n = \frac{1 \times 22{,}414}{0{,}082057 \times 273{,}15} \approx 1\ \text{моль},$$ поэтому \(M = 32 / 1 = 32\) г/моль. Это позволяет определить газ как кислород (O₂).

Рассчитанные молярные массы соответствуют известным газам, таким как водород, кислород и углекислый газ.

Частые вопросы

Какие единицы измерения использовать? Массу — в граммах, объём — в литрах, давление — в атмосферах, температуру — в кельвинах. Именно при таких единицах работает значение \(R = 0{,}082057\).

Учитывает ли расчёт реальное поведение газа? Нет, формула описывает идеальный газ. Реальные газы отклоняются от неё при высоком давлении или низкой температуре, однако для большинства обычных условий уравнение идеального газа даёт достаточно точный результат.

Можно ли вводить температуру в градусах Цельсия? Нет — сначала переведите её в кельвины, прибавив 273,15. Иначе результат будет неверным.