這個理想氣體方程式計算器能做什麼
這個計算器以理想氣體方程式 \(PV = nRT\) 為基礎，幫你求解四個變數中的任何一個。只要選擇你想算出的量——壓力（P）、體積（V）、莫耳數（n）或溫度（T），再輸入其餘三個已知值，計算器就會自動整理方程式，立刻回傳那個缺少的第四個數值。整個計算過程都採用一致的化學單位，因此只要你的輸入值符合指定單位，算出來的答案就準確可靠。
輸入欄位與對應單位
本計算器採用氣體常數 \(R = 0.08206 \ \text{L}\cdot\text{atm}/(\text{mol}\cdot\text{K})\)，這也固定了每個欄位必須使用的單位：
- 計算項目：選擇要求解的未知數——壓力、體積、莫耳數或溫度。
- 壓力（P）——單位為大氣壓（atm）。
- 體積（V）——單位為公升（L）。
- 莫耳數（n）——單位為莫耳（mol）。
- 溫度（T）——單位為克耳文（K），切勿使用攝氏。
你選為未知數的那個欄位留空即可（即使填了也會被忽略），其餘三個欄位則務必填入。
公式與四種變形
計算器以 \(PV = nRT\) 為出發點，依照你要求解的對象，套用以下四種變形之一：
- 壓力：$$\text{P} = \frac{\text{n} \cdot R \cdot \text{T}}{\text{V}}$$
- 體積：$$\text{V} = \frac{\text{n} \cdot R \cdot \text{T}}{\text{P}}$$
- 莫耳數：$$\text{n} = \frac{\text{P} \cdot \text{V}}{R \cdot \text{T}}$$
- 溫度：$$\text{T} = \frac{\text{P} \cdot \text{V}}{\text{n} \cdot R}$$
實際範例
假設你有 2 mol 的氣體，溫度為 300 K，佔據 10 L 的體積，想求出壓力。計算器會這樣計算：
$$\text{P} = \frac{\text{n} \times R \times \text{T}}{\text{V}} = \frac{2 \times 0.08206 \times 300}{10} = \frac{49.236}{10} = \mathbf{4.92 \ \text{atm}}$$
反過來說，如果你已知壓力是 4.92 atm，想算出溫度，計算器會得到 \(\text{T} = \frac{4.92 \times 10}{2 \times 0.08206} \approx 300 \ \text{K}\)，正好驗證了這個關係式前後一致、可以互推。
常見問題
溫度為什麼一定要用克耳文（K）？氣體方程式建立在絕對溫度之上。若改用攝氏，算出來的結果會出錯（甚至出現負值）。輸入前請先以 \(K = {}^\circ C + 273.15\) 換算。
我可以改用 Pa 或 mmHg 等其他壓力單位嗎？不能直接使用。這個版本採用 \(R = 0.08206 \ \text{L}\cdot\text{atm}/(\text{mol}\cdot\text{K})\)，因此壓力必須以 atm、體積必須以公升為單位。請先把數值換算好（\(1 \ \text{atm} = 760 \ \text{mmHg} = 101{,}325 \ \text{Pa}\)）。
理想氣體方程式一定準確嗎？對於大多數氣體，在溫度適中、壓力偏低的條件下都相當準確。但真實氣體在極高壓或極低溫時會出現偏差，此時分子間作用力與分子本身的體積就不能忽略了。
