Калькулятор молярного объёма газа

Введите расчет

Температура (К)

Давление (кПа)

Подсказка: по нормальным условиям ИЮПАК (IUPAC) это 273,15 К и 100 кПа → ≈ 22,711 л/моль. Классические 22,414 л/моль получаются при 273,15 К и 101,325 кПа (1 атм).

Результатов

Молярный объём газа

22,414

литры на моль (л/моль)

Молярный объём (м³/моль)	0,022414
Температура	273,15 K
Давление	101,325 kPa
Газовая постоянная R	8,314462618 л·кПа/(моль·К)

Что такое молярный объём?

Молярный объём газа — это объём, который занимает ровно один моль этого газа при заданных температуре и давлении. Для идеального газа он напрямую следует из уравнения состояния \(PV = nRT\), если принять \(n = 1\) моль. Калькулятор подходит для любого газа, который можно считать идеальным, и работает универсально — он не привязан к конкретной стране или системе измерений.

При нормальных условиях один моль любого идеального газа занимает около 22,4 литра.

Как пользоваться калькулятором

Введите абсолютную температуру в кельвинах (К) и давление в килопаскалях (кПа). Калькулятор выдаёт молярный объём в литрах на моль (л/моль), а также в кубических метрах на моль. По умолчанию заданы значения 273,15 К и 101,325 кПа — это классическое определение нормальных условий «при 1 атм», которое даёт привычные 22,414 л/моль.

Разбор формулы

Если в уравнении \(PV = nRT\) разделить обе части на \(n\) и на \(P\), получим молярный объём $$V_m = \frac{RT}{P}.$$ Чтобы единицы измерения сходились без лишних пересчётов, мы используем газовую постоянную \(R = 8{,}314462618\ \text{л}\cdot\text{кПа}/(\text{моль}\cdot\text{К})\). При температуре в К и давлении в кПа результат сразу получается в л/моль. Важно помнить, что у «нормальных условий» (STP) есть несколько определений: современный стандарт ИЮПАК (IUPAC) использует 100 кПа (даёт ≈ 22,711 л/моль), тогда как более старая договорённость опирается на 1 атм = 101,325 кПа (даёт ≈ 22,414 л/моль).

Молярный объём растёт с температурой и уменьшается с давлением: \(V_m = \frac{RT}{P}\).

Пример расчёта

При \(T = 273{,}15\) К и \(P = 101{,}325\) кПа: $$V_m = \frac{8{,}314462618 \times 273{,}15}{101{,}325} = \frac{2271{,}098\ldots}{101{,}325} \approx 22{,}414\ \text{л/моль}.$$ Именно это значение большинство студентов-химиков заучивают для газа при нормальных условиях.

Частые вопросы

Почему мой ответ немного отличается от 22,4? Точное значение зависит от того, какое определение нормальных условий и какую газовую постоянную вы берёте. Стандарт ИЮПАК при 100 кПа даёт около 22,711 л/моль, а не 22,4.

Работает ли это для реальных газов? Расчёт предполагает поведение идеального газа. Это хорошее приближение для большинства газов при условиях, близких к комнатным, но при высоком давлении или низкой температуре появляются заметные отклонения.

В каких единицах задавать температуру? В кельвинах. Чтобы перевести из градусов Цельсия, прибавьте 273,15.