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輸入計算

數學公式

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結果

STP 下的氣體體積
22.414
公升 (L)
氣體量 1 mol
體積(毫升) 22,414 mL
採用的莫耳體積 22.414 L/mol(STP)

什麼是莫耳數轉標準狀況氣體體積計算器?

這個計算器可以把以莫耳數表示的氣體量,換算成在標準狀況 (STP) 下的體積。其原理來自亞佛加厥定律:在相同溫度與壓力下,等體積的理想氣體含有相同數目的分子。在 STP(這裡定義為 0 °C,即 273.15 K,以及 1 atm)之下,任何理想氣體 1 莫耳所佔的體積都是 22.414 公升,這個數值就稱為莫耳體積。

使用方法

輸入氣體的莫耳數,計算器會立即算出以公升與毫升表示的體積。由於在理想條件下莫耳體積與氣體種類無關,因此不論是氧氣、氮氣、二氧化碳還是氫氣,都同樣適用。

公式說明

關係式非常單純:

$$V = n \times 22.414\ \text{L}$$

其中 \(V\) 為體積(公升),\(n\) 為莫耳數。此式是由理想氣體方程式(\(PV = nRT\))在 STP 條件下推導而來。有些教科書會採用四捨五入後的 22.4 L/mol;本計算器則使用更精確的 22.414 L/mol。

展示莫耳數乘以莫耳體積得到氣體總體積的示意圖
在標準狀況下,理想氣體每莫耳佔 22.414 L,因此用莫耳數乘以該莫耳體積即可得到總體積。

範例演算

2.5 莫耳的氮氣在 STP 下佔有多少體積?

$$V = 2.5 \times 22.414 = 56.035\ \text{L}$$(即 56,035 mL)。氣體種類並不影響結果——任何理想氣體只要是 2.5 莫耳,答案都一樣。

常見問題

STP 究竟是什麼? 傳統上的 STP 指 0 °C 與 1 atm 壓力,對應的莫耳體積為 22.414 L/mol。請注意,IUPAC 現行的 STP(0 °C、100 kPa)則改用 22.711 L/mol。

為什麼是 22.414 而不是 22.4? 22.4 L/mol 是常見的概略數值;22.414 L/mol 才是由理想氣體常數推算出的較精確數字。

這對真實氣體也適用嗎? 此結果僅對理想氣體完全準確。真實氣體會略有偏差,尤其在高壓或低溫時更明顯,但對於大多數日常化學計算來說,這個近似值已相當精準。

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