在線即時計算器 · 純前端本地秒算 · 零數據上傳

⚡ Ideal Gas Law 計算機

專業免費的 Ideal Gas Law 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)
即時試算完成
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 \ L·atm/(mol·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:
    P = ((n · R · T) ÷ (V))
  • 體積:
    V = ((n · R · T) ÷ (P))
  • 莫耳數:
    n = ((P · V) ÷ (R · T))
  • 溫度:
    T = ((P · V) ÷ (n · 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:

P = ((n × R × T) ÷ (V)) = ((2 × 0.08206 × 300) ÷ (10)) = ((49.236) ÷ (10)) = 4.92 \ 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 T = ((4.92 × 10) ÷ (2 × 0.08206)) ≈ 300 \ K,正好驗證了這個關係式前後一致、可以互推。

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)

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。