Рассчитайте объем углекислого газа онлайн

На этой странице вы можете рассчитать объем углекислого газа (CO₂) по известной массе или количеству вещества, а также с учетом температуры и давления. Онлайн калькулятор автоматизирует формулы школьного курса физики и химии и помогает избежать ошибок в вычислениях.

Типичные задачи:

• сколько литров углекислого газа получится при реакции или брожении;
• какой объем CO₂ содержится в баллоне с известной массой;
• какой объем займет заданное количество CO₂ в помещении, трубопроводе, реакторе;
• пересчет массы выбросов CO₂ в объем.

Ниже — инструкция по использованию калькулятора и пояснение всех формул.

Как пользоваться калькулятором объема углекислого газа

Калькулятор рассчитан так, чтобы закрыть два основных сценария:

1. Расчет объема при нормальных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атмосфера).
2. Расчет объема при произвольной температуре и давлении.

Шаги по работе с калькулятором

1. Выберите режим расчета

   • «Нормальные условия»
   • или «Свои температура и давление»

2. Задайте исходные данные

   • Тип исходных данных:
     • «Масса углекислого газа» (граммы (г) или килограммы (кг)), или
     • «Количество вещества» (моль (моль)).
   • Введите числовое значение.
   • Выберите единицы измерения (например, граммы (г) или килограммы (кг)).

3. Если выбран режим со своими условиями, введите:

   • температуру в градусах Цельсия (°C);
   • давление в атмосферах (атм) или килопаскалях (кПа) — в зависимости от настроек калькулятора.

4. Нажмите кнопку «Рассчитать».

5. Калькулятор выдаст:

   • объем углекислого газа в литрах (л);
   • и, при необходимости, тот же объем в кубических метрах (м³).

Режим 1. Объем углекислого газа по массе при нормальных условиях

Этот режим подходит, если вам нужна оценка «при нормальных условиях», а известна только масса CO₂.

Порядок действий

1. В списке режима выберите «Нормальные условия».
2. В поле «Входные данные» выберите «Масса».
3. Введите значение массы:
   • число;
   • выберите единицу — граммы (г) или килограммы (кг).
4. Нажмите кнопку «Рассчитать».
5. Получите объем в литрах (л) и кубических метрах (м³).

Режим 2. Объем по количеству вещества, температуре и давлению

Если вы работаете с химическими задачами, расчетами для реакторов, трубопроводов, вентиляции, удобнее оперировать количеством вещества в молях (моль).

Порядок действий

1. Выберите режим «Свои температура и давление».
2. В поле «Входные данные» установите «Количество вещества».
3. Введите количество вещества в молях (моль).
4. Задайте:
   • температуру в градусах Цельсия (°C);
   • давление в атмосферах (атм) или килопаскалях (кПа).
5. Нажмите «Рассчитать».
6. Калькулятор пересчитает температуру в кельвины (К) и использует уравнение идеального газа для вычисления объема.

Формулы, которые использует калькулятор

Нормальные условия: 1 моль = 22,4 литра

Для идеального газа при 0 градусов Цельсия (273,15 кельвина (К)) и 1 атмосфера (атм):

• 1 моль любого идеального газа занимает примерно 22,4 литра (л).

Для углекислого газа:

• молярная масса CO₂ ≈ 44 грамма на моль (г/моль).

Если известна масса \( m \) в граммах (г):

1. Находим количество вещества:

где
\( M = 44 \) грамма на моль (г/моль) — молярная масса углекислого газа.

2. Объем при нормальных условиях:

В литрах (л):

В кубических метрах (м³):

Калькулятор делает все эти операции автоматически.

Произвольные условия: уравнение идеального газа

При произвольной температуре и давлении калькулятор использует уравнение состояния идеального газа:

где:

• \( P \) — давление (атмосферы (атм) или паскали (Па) / килопаскали (кПа)),
• \( V \) — объем (литры (л) или кубические метры (м³)),
• \( n \) — количество вещества в молях (моль),
• \( T \) — температура в кельвинах (К),
• \( R \) — универсальная газовая постоянная.

В практических расчетах часто используют:

• \( R = 0{,}0821 \) литра·атмосфера на моль на кельвин (л·атм/(моль·К)) — если давление в атмосферах (атм), объем в литрах (л);
• или \( R = 8{,}314 \) джоуля на моль на кельвин (Дж/(моль·К)) — если давление в паскалях (Па), объем в кубических метрах (м³).

Формула для объема:

Калькулятор:

1. переводит температуру из градусов Цельсия (°C) в кельвины (К):
   \( T = t\_{\text{°C}} + 273{,}15 \);
2. переводит давление к нужным единицам (если требуется);
3. вычисляет объем по формуле выше.

Единицы измерения, которые важно учитывать

Калькулятор может сам переводить единицы, но полезно понимать основные соотношения:

• \( 1 \) кубический метр (м³) = \( 1000 \) литров (л);
• \( 1 \) атмосфера (атм) ≈ \( 101{,}325 \) килопаскаля (кПа);
• для CO₂:
  • плотность при нормальных условиях ≈ \( 1{,}98 \) килограмма на кубический метр (кг/м³).

Примеры расчета объема углекислого газа

Пример 1. Масса 10 килограммов углекислого газа при нормальных условиях

Задача. Есть 10 килограммов (кг) углекислого газа. Какой объем он займет при нормальных условиях?

1. Переводим массу в граммы (г):

2. Считаем количество вещества:

3. Объем при нормальных условиях:

4. Переводим в кубические метры:

Ответ. 10 килограммов углекислого газа занимают примерно 5,1 кубического метра (м³) при нормальных условиях.

Калькулятор выдаст это значение сразу после ввода массы.

Пример 2. 2 моль углекислого газа при 20 градусов Цельсия и давлении 2 атмосферы

Задача. Найти объем 2 моль углекислого газа при 20 градусов Цельсия (°C) и давлении 2 атмосферы (атм).

1. Переводим температуру в кельвины (К):

2. Используем уравнение идеального газа с
   \( R = 0{,}0821 \) л·атм/(моль·К):

3. Сокращаем двойку в числителе и знаменателе:

Ответ. Объем 2 моль CO₂ при 20 градусов Цельсия и 2 атмосферах составляет примерно 24 литра (л).

В калькуляторе достаточно:

• выбрать режим «Свои температура и давление»;
• указать \( n = 2 \) моль, \( t = 20 \) градусов Цельсия, \( P = 2 \) атмосферы;
• нажать «Рассчитать».

Где пригодится расчет объема углекислого газа

Онлайн калькулятор объема углекислого газа полезен в самых разных ситуациях:

• Пивоварение и виноделие — оценка количества CO₂ при брожении, подбор объема гидрозатвора или резервуаров.
• Теплицы и выращивание растений — дозирование CO₂ по объему помещения.
• Сварка, баллоны с CO₂ — оценка, сколько газового объема содержится в баллоне определенной массы.
• Вентиляция и промышленная безопасность — оценка концентрации углекислого газа в воздухе по массе выбросов.
• Учебные задачи по физике и химии — быстрый расчет без ручного пересчета единиц и подстановок в формулы.

Советы для более точного расчета

• Проверяйте единицы измерения.
  Убедитесь, что масса введена именно в граммах (г) или килограммах (кг), а давление — в атмосферax (атм) или килопаскалях (кПа), как указано в калькуляторе.

• Отличайте нормальные и стандартные условия.
  В разных источниках могут встречаться немного отличающиеся определения (0 или 20 градусов Цельсия). Калькулятор использует явные значения температуры и давления, которые вы задаете.

• Помните про идеальный газ.
  При очень высоких давлениях и низких температурах реальные свойства CO₂ отклоняются от идеального газа. Для обычных бытовых и учебных расчетов этого влияния можно не учитывать.

• Уточняйте задачу.
  Если важен реальный объем газа в баллоне под давлением, полезно знать не только массу CO₂, но и его состояние (газообразное, сжиженное) и паспортные данные баллона. Калькулятор дает эквивалентный объем газа при выбранных условиях.

Используя эти рекомендации и онлайн калькулятор, вы быстро и без ошибок рассчитаете необходимый объем углекислого газа под ваши задачи.

Часто задаваемые вопросы

Что ещё может пригодиться после

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