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🧮 Gibbs Free Energy Equilibrium 計算機

專業免費的 Gibbs Free Energy Equilibrium 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
-17.124 kJ/mol
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

這個計算器能做什麼

本工具可由化學反應的平衡常數 K 與絕對溫度 T,計算出標準吉布斯自由能變化(Δ G^{\circ}\probably)。\

Δ G^{\circ} = -R T \ln K\
這條關係式串連了熱力學與化學平衡,能告訴你某反應在標準狀態下是否會自發進行。當 \(Δ G^{\circ} 為負(K > 1)時,代表反應傾向生成產物;當 Δ G^{\circ} 為正(K < 1)時,則代表反應傾向回到反應物一側。

使用方法

輸入無因次的平衡常數 K(必須大於零),以及以克耳文(K)為單位的溫度。若為 25 °C,請填入 298.15 K。計算器會同時提供 Δ G^{\circ} 的 kJ/mol 數值(主要結果)與 J/mol 數值,並附上 \ln(K),方便你核對中間步驟。

公式說明

公式為

Δ G^{\circ} = -R T \ln K
其中 R = 8.314462618\ J/(mol·K) 為通用氣體常數,T 為以克耳文表示的絕對溫度,K 則為平衡常數。由於 \ln K 無因次,而 RT 的單位為 J/mol,因此 Δ G^{\circ} 的單位即為焦耳每莫耳(J/mol);再除以 1000 便可換算成 kJ/mol。

實例演算

假設在 T = 298.15 K 時 K = 1000,則 \ln(1000) ≈ 6.907755。代入公式可得

Δ G^{\circ} = -(8.314462618)(298.15)(6.907755) ≈ -17,123\ J/mol ≈ -17.12\ kJ/mol
較大的正值 K 與負值 Δ G^{\circ} 同時印證了這是一個強烈傾向生成產物的反應。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

為什麼溫度一定要用克耳文?
熱力學方程式必須使用絕對溫度。將攝氏溫度加上 \(273.15\) 即可換算為克耳文。
若 \(K\) 等於 1 會如何?
因為 \(\ln(1) = 0\),所以 \(\Delta G^{\circ} = 0\),表示反應在標準狀態下恰好處於平衡,沒有任何淨驅動力。
\(K\) 可以是負數或零嗎?
不行。平衡常數恆為正值,因為濃度與分壓都必定為正,因此當 \(K \le 0\) 時 \(\ln K\) 並無定義。