SCIENCE · CHEMISTRY
이상기체 PV=nRT 계산기
TL;DR 낮은 압력(<10 atm)·고온(상온 이상) 조건에서 분자 크기·분자 간 인력을 무시할 수 있어 잘 맞습니다.
P(압력)·V(부피)·n(몰수)·T(온도) 4변수 중 구할 변수 1개 를 선택하면 나머지 3개를 입력해 자동 계산합니다. 단위(atm/Pa/kPa, L/m³, ℃/K) 자유 변환.
구할 변수
입력
결과
SOLVED VALUE
-
3개 변수를 입력하세요
P (압력)
-
V (부피)
-
n (몰수)
-
T (온도)
-
결과 해석
어떻게 계산하나요
이상기체 상태방정식은 모든 기체가 같은 분자 운동 법칙을 따른다고 가정한 단순 모형입니다. 기체의 종류와 무관.
P × V = n × R × T
P = nRT ÷ V, V = nRT ÷ P, n = PV ÷ RT, T = PV ÷ nR
R = 8.314 J/(mol·K) [SI] = 0.082057 L·atm/(mol·K) [화학]
예: 표준상태(STP, 0℃·1 atm) 1 mol 기체의 부피는 V = 1 × 0.0821 × 273.15 / 1 ≈ 22.4 L. 헬륨이든 산소든 이상기체로 가정하면 동일.
단위 변환표
| 단위 | SI 환산 | 비고 |
|---|---|---|
| 1 atm | 101,325 Pa | 표준대기압 |
| 1 kPa | 1,000 Pa | 일기예보 hPa = 100 Pa |
| 1 L | 0.001 m³ | 1 m³ = 1000 L |
| 0℃ | 273.15 K | K = ℃ + 273.15 |
| STP (0℃, 1 atm) | 22.414 L/mol | 이상기체 몰부피 |
| NTP (20℃, 1 atm) | 24.055 L/mol | 실험실 자주 씀 |
한계와 주의
- 이상기체 가정 — 분자 크기 0, 분자 간 인력 0. 고압(>50 atm)·저온(액화 직전) 에서는 반데르발스 식 (P + a·n²/V²)(V − nb) = nRT 보정 필요.
- 혼합기체 — n 은 총 몰수. 분압 계산은 돌턴의 분압 법칙 P_i = (n_i / n_total) × P_total 별도.
- 온도는 반드시 절대온도 — 섭씨 그대로 대입하면 음수일 때 V·P 가 음수로 나옵니다. 본 계산기는 자동 K 변환.
- 진공/공기 등 매질 가정, 실제 값 환경 따라 변동 — 실제 측정에는 R 값의 7번째 자리 이상 정밀도까지 필요할 수 있습니다.
- 음수·0 입력 처리 — P/V/n 0 이하·T 절대영도(0K) 이하 입력은 물리적 의미가 없어 오류 처리.