PV = nRT
- P는 압력, V는 부피, n은 기체의 몰수, T는 켈빈 단위의 절대 온도입니다.
- R은 기체 상수이며 값은 단위에 따라 다릅니다. 파스칼과 세제곱미터에는 8.314 J/(mol·K), 리터와 기압에는 0.08206 L·atm/(mol·K)를 씁니다.
필요한 값에 맞게 식을 바꿉니다: V = nRT ÷ P, P = nRT ÷ V, n = PV ÷ RT, T = PV ÷ nR.
풀이 예시
0 °C, 1 atm에서 기체 1 mol의 부피는? 먼저 온도를 바꿉니다: 0 °C = 273.15 K. 그러면 V = 1 × 0.08206 × 273.15 ÷ 1 = 22.4 L로, 익숙한 표준 상태의 몰 부피입니다.
흔한 실수
- 켈빈 대신 섭씨온도를 쓰는 것. 273.15를 더하세요.
- 단위를 섞는 것: L·atm 단위의 R에 kPa 압력을 넣으면 답이 틀립니다. 먼저 환산하거나 단위에 맞는 R을 고르세요.
- n이 그램이 아니라 몰이라는 것을 잊는 것. 질량을 몰 질량으로 나누세요.
맞지 않게 되는 경우
이 법칙은 기체 입자가 부피를 차지하지 않고 서로 끌어당기지 않는다고 가정합니다. 상온·상압 부근의 대부분 기체에는 잘 맞지만, 압력이 매우 높거나 기체가 액체로 바뀌는 온도에 가까운 저온에서는 맞지 않습니다.
이상 기체 법칙 계산기로 쓰는 단위 그대로 P, V, n, T를 구할 수 있습니다.