İdeal gaz yasası nedir?
\(PV = nRT\) biçiminde yazılan ideal gaz yasası, kimya ve fiziğin en temel denklemlerinden biridir. Bir ideal gazın basıncını (P), hacmini (V), madde miktarını mol cinsinden (n) ve mutlak sıcaklığını (T), evrensel gaz sabiti R = 8,314462618 J/(mol·K) aracılığıyla birbirine bağlar. Bu hesaplayıcı, elinizdeki üç değeri kullanarak bilmediğiniz dördüncü büyüklüğü çözer. Evrensel bir bilimsel araçtır ve her yerde aynı şekilde geçerlidir.
Hesaplayıcı nasıl kullanılır?
Önce "Hesaplama Seçin" menüsünden hangi değişkeni hesaplamak istediğinizi belirleyin. Seçtiğiniz değişkenin giriş kutusu kaybolur ve bilinen üç değeri girersiniz. Her büyüklüğün bir birim açılır menüsü vardır — basınç (atm, Pa, kPa, bar, mmHg, torr, psi ve daha fazlası), hacim (m³, L, mL, cm³, ft³, in³) ve sıcaklık (K, °C, °F, °R). Tüm değerler içeride SI birimlerine (pascal, metreküp, mol, kelvin) çevrilir, yasa uygulanır ve sonuç, çözülen değişken için seçtiğiniz birime geri dönüştürülür. Gösterilen sonucun yuvarlamasını ayarlamak için Anlamlı Basamak açılır menüsünü kullanın.
Formülün açıklaması
\(PV = nRT\) ifadesinden basit cebirle dört farklı düzenleme elde edilir:
$$\text{P} = \frac{\text{n} \, R \, \text{T}}{\text{V}}$$ $$\text{V} = \frac{\text{n} \, R \, \text{T}}{\text{P}}$$ $$\text{n} = \frac{\text{P} \, \text{V}}{R \, \text{T}}$$ $$\text{T} = \frac{\text{P} \, \text{V}}{\text{n} \, R}$$Sıcaklık, denklem içinde her zaman mutlak bir ölçekle (kelvin veya rankine) ifade edilmelidir; Celsius ve Fahrenheit girdilerinin önce kelvine çevrilmesinin nedeni budur.
Çözümlü örnek
0 °C sıcaklıkta 22,414 L hacim kaplayan 1 mol gazın basıncını bulalım. Dönüştürelim: V = 0,022414 m³, T = 273,15 K. Buradan
$$\text{P} = \frac{1 \times 8{,}314462618 \times 273{,}15}{0{,}022414} \approx 101325 \ \text{Pa} = 1{,}00 \ \text{atm}$$— bu da standart molar hacmi doğrular.
Sıkça sorulan sorular
Hangi R değeri kullanılıyor? Tam SI değeri olan 8,31446261815324 J/(mol·K).
Sıcaklık neden pozitif olmalı? Mutlak sıcaklık sıfır veya negatif olamaz; hesaplayıcı, mutlak sıfır değerinde ya da altındaki değerleri reddeder.
Gerçek gazlar için uygun mu? Hayır — ideal davranış varsayılır; bu, çoğu gaz için orta basınçlarda ve yoğunlaşma noktasından uzakta doğru sonuç verir.
