이 계산기는?
이상 기체 상태 방정식(Ideal Gas Law)은 기체의 압력(P), 부피(V), 온도(T), 몰 수(n) 사이의 관계를 설명하는 방정식입니다.
실제 존재하는 기체는 분자 자체의 부피와 분자 간 인력을 가지지만, 고압이나 저온이 아닌 조건에서는 이 영향을 무시할 수 있어 이상 기체 법칙을 적용할 수 있습니다.
공식
PV = nRT
(R: 기체 상수, 0.08206 L·atm/(mol·K))
이 식을 통해 기체의 4가지 상태 변수 중 3가지를 알면 나머지 하나를 계산할 수 있습니다.
사용 공식:
(moles * (0.08206 L atm / (mol K)) * temperature) / volume입력 변수 설명
압력 (P)
기체가 용기 벽에 가하는 힘입니다. 기본 단위는 기압(atm)입니다. (1 atm = 101.325 kPa)
부피 (V)
기체가 차지하는 공간입니다. 기본 단위는 리터(L)입니다.
몰 수 (n)
기체 분자의 양입니다. 단위는 몰(mol)입니다.
온도 (T)
절대 온도(Kelvin)입니다. 섭씨(℃) + 273.15 로 계산합니다. 열역학적 계산에서는 반드시 절대 온도를 써야 합니다.
활용 예시
- 표준 상태(STP, 0°C 1atm)에서 기체 1mol의 부피 = 22.4L
- 표준 주변 상태(SATP, 25°C 1atm)에서 기체 1mol의 부피 = 24.47L
💡 팁: 이 계산기는 기체 상수 R = 0.08206 L·atm/(mol·K)를 사용합니다. 입력값의 단위가 다르면 (예: mmHg, mL 등) 자동으로 변환되거나 직접 변환 후 입력해야 정확한 결과를 얻습니다.
⚠️ 주의사항
- 초고압, 극저온 실험에서는 이상 기체 법칙의 오차가 커지므로 주의하세요.
💡 자주 묻는 질문
Q섭씨 온도를 그대로 넣으면 안 되나요?
A
안 됩니다. PV=nRT 식은 온도가 0일 때 부피가 0이 되는 절대 온도(Kelvin) 척도를 기준으로 합니다. 섭씨 0도는 절대 영도가 아니므로 273.15를 더해 환산해야 합니다.
Q실제 기체는 이 법칙을 따르나요?
A
완벽하게 따르지 않습니다. 특히 고압(분자 간 거리 좁음)이나 저온(분자 운동 감소)에서는 분자 자체의 부피와 인력이 중요해져서 '반데르발스 방정식' 보정이 필요합니다.
왜 이 계산기가 필요한가요?
복잡한 수식을 직접 계산하는 것은 시간이 걸리고 실수가 발생하기 쉽습니다. LabMate의 결정론적 엔진은 검증된 알고리즘을 통해 0.0000000001의 오차도 없는 정확한 결과를 보장합니다.