Рассчитать количество вещества газа онлайн

Онлайн‑калькулятор на этой странице поможет быстро и правильно рассчитать количество вещества газа в молях по исходным данным задачи. Инструмент особенно полезен школьникам, студентам и всем, кто решает задачи по химии и физике.

Ниже разберём, какие формулы использует калькулятор, как правильно подставлять величины и на конкретных примерах покажем расчёт.

Что такое количество вещества газа

Количество вещества показывает, сколько частиц (молекул, атомов, ионов) содержится в данном количестве вещества. Обозначается буквой n и измеряется в молях (моль).

Для газа количество вещества удобно считать:

• по массе и молярной массе;
• по давлению, объёму и температуре через уравнение идеального газа (Менделеева–Клапейрона).

Наш калькулятор может рассчитать количество вещества газа обоими способами.

Формулы для расчёта количества вещества газа

1. По уравнению Менделеева–Клапейрона (pV = nRT)

Основная формула для идеального газа:

p·V = n·R·T

Отсюда выражаем количество вещества газа:

n = p·V / (R·T)

Где:

• p — давление газа;
• V — объём;
• T — абсолютная температура в кельвинах (K);
• R — универсальная газовая постоянная;
• n — количество вещества в молях (моль).

Чаще всего в школьных задачах используют такие единицы:

• p в паскалях (Па);
• V в кубических метрах (м³);
• T в кельвинах (K);
• тогда R = 8,314 Дж/(моль·K).

Если исходные данные даны в других единицах (атмосферы, литры, градусы Цельсия), их нужно привести к этим единицам.

2. По массе и молярной массе (m/M)

Вторая базовая формула:

n = m / M

Где:

• m — масса газа, обычно в граммах (г);
• M — молярная масса газа, в граммах на моль (г/моль);
• n — количество вещества, моль.

Молярная масса берётся из периодической системы или справочника. Например:

• кислород O₂: M ≈ 32 г/моль;
• азот N₂: M ≈ 28 г/моль;
• углекислый газ CO₂: M ≈ 44 г/моль.

Наш калькулятор позволяет выбрать удобный способ: через p, V, T или через m и M.

Как пользоваться калькулятором количества вещества газа

Шаг 1. Выберите способ расчёта

В виджете‑калькуляторе обычно есть два режима:

1. По уравнению газа (p, V, T)
   Подходит, если в задаче известны давление, объём и температура газа.

2. По массе и молярной массе (m, M)
   Подходит, если известна масса газа и его молярная масса.

Выберите нужный вариант переключателем или вкладкой.

Шаг 2. Введите исходные данные

В зависимости от выбранного режима:

Если считаете по p, V, T:

• Введите давление p и выберите единицы (Па, килопаскали, атмосферы и т.п.).
• Введите объём V (литры или кубические метры).
• Введите температуру T:
  • обычно в градусах Цельсия (°C);
  • калькулятор сам переведёт в кельвины (K) по формуле T(K) = t(°C) + 273,15.

Калькулятор внутри приводят все величины к системе СИ и подставляет в формулу n = p·V / (R·T).

Если считаете по m и M:

• Введите массу газа m (обычно в граммах).
• Введите или выберите из списка молярную массу M (г/моль).
• Калькулятор посчитает n = m / M и выдаст результат в молях.

Шаг 3. Нажмите «Рассчитать»

После ввода данных нажмите кнопку «Рассчитать количество вещества газа». Калькулятор:

• проведёт все пересчёты единиц;
• вычислит количество вещества газа n;
• при необходимости покажет промежуточные шаги и использованную формулу.

Примеры расчёта количества вещества газа

Пример 1. Расчёт по p, V и T

Задача. В сосуде объёмом 5 литров находится идеальный газ под давлением 2 атмосферы при температуре 27 °C. Нужно рассчитать количество вещества газа.

1. Переводим величины в СИ:

   • Объём:
     5 л = 0,005 м³ (так как 1 л = 0,001 м³).
   • Давление:
     1 атм ≈ 101325 Па, значит
     2 атм ≈ 2 × 101325 = 202650 Па.
   • Температура:
     T(K) = 27 + 273,15 = 300,15 K (можно округлить до 300 K).

2. Подставляем в формулу n = p·V / (R·T):

   • p·V = 202650 Па × 0,005 м³ = 1013,25 (Па·м³),
   • R ≈ 8,314 Дж/(моль·K),
   • T ≈ 300 K.

   Тогда:

   n = 1013,25 / (8,314 × 300) ≈ 1013,25 / 2494,2 ≈ 0,406 моль.

Ответ: количество вещества газа приблизительно 0,41 моль.

Если ввести эти же данные в калькулятор, он выдаст тот же результат, выполняя пересчёт автоматически.

Пример 2. Расчёт по массе газа

Задача. Сколько молей углекислого газа (CO₂) содержится в массе 22 г?

1. Находим молярную массу CO₂:

   • атомная масса C ≈ 12 г/моль,
   • атомная масса O ≈ 16 г/моль,
   • CO₂: M = 12 + 2 × 16 = 44 г/моль.

2. Используем формулу n = m / M:

   • m = 22 г,
   • M = 44 г/моль.

   n = 22 / 44 = 0,5 моль.

Ответ: количество вещества газа CO₂ равно 0,5 моль.

В калькуляторе достаточно выбрать расчёт по массе, указать m = 22 г и M = 44 г/моль — результат будет тем же.

Типичные ошибки при расчёте количества вещества газа

Чтобы правильно рассчитать количество вещества газа, обратите внимание на такие моменты:

1. Неверные единицы измерения

   • Давление подставили в атмосферах, а R взяли как 8,314 Дж/(моль·K) — формула уже неверна.
   • Объём в литрах забыли перевести в кубические метры.

   Калькулятор помогает избежать этого: он сам переводит единицы, если вы правильно их выбрали в списке.

2. Температура в градусах Цельсия вместо кельвинов

   В формуле p·V = n·R·T всегда T в кельвинах.
   Нельзя подставлять 27 вместо 300 K.

3. Неправильная молярная масса

   • Ошибка в записи формулы вещества (например, путают CO и CO₂).
   • Округление с большой погрешностью.

   При выборе вещества из списка калькулятор сам подставляет правильную молярную массу.

4. Смешение разных систем единиц

   Если часть величин в СИ, а часть — в «школьных» единицах (литры, атмосферы), легко получить неверный ответ. Поэтому лучше доверить пересчёт единиц калькулятору.

Когда расчёт по идеальному газу даёт погрешность

Уравнение Менделеева–Клапейрона описывает идеальный газ — модель, в которой:

• молекулы не взаимодействуют друг с другом;
• их собственный объём пренебрежимо мал.

В реальности газы:

• при очень высоких давлениях и низких температурах заметно отклоняются от модели идеального газа;
• могут конденсироваться (образовывать жидкость), и тогда формула p·V = n·R·T уже неприменима.

В школьных и базовых вузовских задачах обычно считают, что газ идеальный, и расчёта количества вещества по нашему калькулятору вполне достаточно.

Краткое резюме

• Чтобы рассчитать количество вещества газа, чаще всего используют:
  • n = p·V / (R·T) — по давлению, объёму и температуре;
  • n = m / M — по массе и молярной массе.
• Для формулы p·V = n·R·T все величины должны быть в согласованных единицах, особенно температура — всегда в кельвинах.
• Онлайн‑калькулятор на этой странице автоматизирует пересчёт единиц и подстановку в формулы, позволяя быстро и без ошибок рассчитать количество вещества газа.

Часто задаваемые вопросы

Что ещё может пригодиться после

Мы подобрали калькуляторы, которые помогут вам с разными задачами, связанными с текущей темой.