0 °C और 1 atm पर 1 mol
- नियम
- PV = nRT
- क्या निकालना है
- आयतन
- दाब P
- 1 atm
- गैस की मात्रा n
- 1
- मात्रा की इकाई
- mol
- तापमान T
- 0 °C
- आयतन
- 22.414 L
जाँच का स्रोत: 273.15 K और 101.325 kPa पर आदर्श गैस का CODATA 2022 मोलर आयतन: 22.413 969 54 L/mol
आदर्श गैस नियम PV = nRT को किसी भी इकाई में दाब, आयतन, मोल या तापमान के लिए हल करें, या संयुक्त गैस नियम से नई अवस्था निकालें।
लेखक: AdminAI लेखन टूल से मसौदा तैयारअपडेट किया गया जाँचे गए उदाहरण: 6
273.15 K (0 °C) और 101.325 kPa पर 1 mol आदर्श गैस 22.414 L घेरती है — प्रति मोल 22.414 L।
गैस नियमों में तापमान हमेशा परम होता है: K = °C + 273.15।
आदर्श गैस नियम, PV = nRT, मोलर गैस स्थिरांक R = 8.314 462 618… J/(mol·K) के माध्यम से गैस के दाब, आयतन, मात्रा और परम ताप को जोड़ता है। अज्ञात राशि चुनें और बाकी तीन किसी भी इकाई में दर्ज करें; हल करने से पहले कैलकुलेटर उन्हें पास्कल, घन मीटर, मोल और केल्विन में बदलता है। संयुक्त गैस नियम मोड में गैस की मात्रा स्थिर रहती है और नया दाब, आयतन या तापमान P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ से निकलता है।
विद्यार्थी इससे किसी अभिक्रिया में निकली गैस का आयतन निकालते हैं, और इंजीनियर यह आँकते हैं कि किसी टैंक में कितनी गैस है। डिफ़ॉल्ट मानों पर 0 °C और 1 atm पर 1 mol गैस 22.414 L घेरती है, जो इन परिस्थितियों में आदर्श गैस का CODATA मोलर आयतन है।
यह नियम अणुओं के आकार और उनके बीच के आकर्षण को छोड़ देता है। 25 °C और 1 atm पर कार्बन डाइऑक्साइड इससे लगभग 0.5 % हटती है; कैलकुलेटर 100 bar से ऊपर या 150 K से नीचे चेतावनी देता है, जहाँ वान्डर वाल्स या वीरियल समीकरण बेहतर बैठता है।
PV = nRT दाब, आयतन, मात्रा और परम ताप को मोलर गैस स्थिरांक R = 8.31446 J/(mol·K) से जोड़ता है, जिसमें दाब पास्कल में, आयतन घन मीटर में और ताप केल्विन में लिया जाता है। 0 °C और 1 atm पर एक मोल गैस 1 × 8.31446 × 273.15 ÷ 101,325 = 0.022414 m³ (22.414 L) घेरती है। कैलकुलेटर के डिफ़ॉल्ट मान ठीक यही हैं: 1 mol, 0 °C और 1 atm, और उत्तर में आयतन 22.414 L, मोलर आयतन 22.414 L प्रति मोल और अणुओं की संख्या 6.022 × 10²³ आती है। यह नियम कम दाब पर और संघनन बिंदु से काफ़ी ऊपर के ताप पर गैसों का अच्छा वर्णन करता है।
कैलकुलेटर की दो विधियाँ हैं। PV = nRT विधि में आप दाब, आयतन, गैस की मात्रा या ताप में से किसी एक को अज्ञात चुनते हैं और बाकी तीन किसी भी इकाई में भरते हैं। संयुक्त गैस नियम विधि गैस की मात्रा स्थिर रखकर नई अवस्था का दाब, आयतन या ताप निकालती है।
तीन हल किए गए उदाहरण; और उदाहरण OpenStax Chemistry §9.2 में हैं:
2019 से R का मान ठीक 8.31446261815324 J/(mol·K) तय है, क्योंकि यह आवोगाद्रो स्थिरांक और बोल्ट्ज़मान स्थिरांक का गुणनफल है। लीटर और वायुमंडल (atm) में काम करना हो तो R = 0.082057 L·atm/(mol·K) लें।
एक मोल आदर्श गैस का आयतन:
अलग-अलग पुस्तकों में "STP" की परिस्थितियाँ अलग हैं, और 0 °C वाले दोनों मान 1.3% अलग हैं। उत्तर मिलाने से पहले देखें कि आपकी पाठ्यपुस्तक या परीक्षा कौन-सा दाब मानती है।
गैस की मात्रा स्थिर हो तो दोनों अवस्थाओं में nR समान रहता है और कट जाता है। एक चर स्थिर रखने पर नाम वाले नियम मिलते हैं:
100 kPa और 20 °C पर 2 L गैस को 150 kPa तक दबाएँ और साथ में वह 40 °C तक गर्म हो जाए: V₂ = 2 × (100/150) × (313.15/293.15) = 1.4243 L। 20 °C स्थिर रहे तो वही संपीडन 2 × 100/150 = 1.33333 L देता है, यानी गर्म होना दबाव के असर का कुछ हिस्सा संतुलित कर देता है।
बंद, दृढ़ पात्र में भी यही होता है। 20 °C पर 100 kPa वाली गैस को 150 kPa तक पहुँचाने के लिए उसे 293.15 × 150/100 = 439.725 K, यानी 166.6 °C तक गर्म करना होगा।
पंक्तियाँ हैं: 0 °C और 1 atm पर 1 mol (डिफ़ॉल्ट), 150 kPa और 40 °C तक संपीडन (संयुक्त नियम से आयतन) और वही संपीडन 20 °C स्थिर ताप पर (समतापी संपीडन)।
| स्थिति | आयतन |
|---|---|
| डिफ़ॉल्ट | 22.414 L |
| संयुक्त नियम से आयतन | 1.4243 L |
| समतापी संपीडन | 1.33333 L |
अणुओं की संख्या के लिए मात्रा को आवोगाद्रो स्थिरांक से गुणा करें: N = n × 6.02214076 × 10²³, इसलिए 1 mol में 6.022 × 10²³ अणु होते हैं। आर्गन जैसी एकपरमाणुक गैस में गिने जाने वाले कण परमाणु होते हैं।
द्रव्यमान के लिए n को गैस के मोलर द्रव्यमान से गुणा करें। 100 kPa और 25 °C पर 1 m³ में मौजूद 40.34 mol अगर नाइट्रोजन (N₂, 28.014 g/mol) हो तो उसका द्रव्यमान 1,130 g होगा। किसी भी सूत्र का M मोलर द्रव्यमान कैलकुलेटर से निकालें।
यह नियम अणुओं को ऐसे बिंदु मानता है जो एक-दूसरे को कभी आकर्षित नहीं करते (OpenStax)।
25 °C और 1 atm पर ही कार्बन डाइऑक्साइड इससे लगभग 0.5% हटती है, और ऊँचे दाब पर तथा संघनन के पास यह अंतर बढ़ता है। लगभग 100 bar से ऊपर या 150 K से नीचे वास्तविक गैसों के लिए वान्डर वाल्स समीकरण या वायरियल समीकरण बेहतर बैठता है, और कैलकुलेटर इन स्थितियों में चेतावनी देता है।
तौले गए नमूने को मोल में बदलने के लिए ग्राम से मोल कैलकुलेटर देखें। किसी पदार्थ को गर्म करने के लिए आवश्यक ऊष्मा ऊष्मा स्थानांतरण कैलकुलेटर से निकालें।
जाँच का स्रोत: 273.15 K और 101.325 kPa पर आदर्श गैस का CODATA 2022 मोलर आयतन: 22.413 969 54 L/mol
जाँच का स्रोत: 2 × 8.31446261815324 × 300 / 0.01 = 498867.757 Pa
जाँच का स्रोत: 100000 / (8.31446261815324 × 298.15) = 40.3395455
जाँच का स्रोत: 101325 × 0.024465 / 8.31446261815324 = 298.14508 K
R = 8.314 462 618 153 24 J/(mol·K), जो SI के 2019 के संशोधन से सटीक है, क्योंकि यह दो निश्चित स्थिरांकों, आवोगाद्रो स्थिरांक और बोल्ट्ज़मान स्थिरांक, का गुणनफल है। दूसरी इकाइयों में यह 0.082 057 L·atm/(mol·K), 8.314 L·kPa/(mol·K) और 62.364 L·mmHg/(mol·K) है। अपने दाब और आयतन की इकाइयों से मेल खाता रूप लें, या इस कैलकुलेटर की तरह सब कुछ SI में बदल लें।
यह इस पर निर्भर है कि STP से कौन-सी परिभाषा अभिप्रेत है। 0 °C और 1 atm (101.325 kPa) पर एक मोल आदर्श गैस 22.414 L घेरती है; 0 °C और 100 kPa पर, जिसे IUPAC 1982 से मानक दाब के रूप में सुझाता है, 22.711 L; और 25 °C तथा 1 atm पर 24.465 L। देख लें कि आपकी पाठ्यपुस्तक या परीक्षा कौन-सी परिभाषा लेती है, क्योंकि पहले दो मानों में 1.3 % का अंतर है।
गैस का दाब और आयतन परम ताप के समानुपाती होते हैं, जो परम शून्य, −273.15 °C, से शुरू होता है। 10 °C से 20 °C दोगुना लगता है, पर परम ताप केवल 283.15 K से 293.15 K तक, यानी 3.5 % बढ़ता है; इसलिए स्थिर दाब पर गैस 100 % नहीं, 3.5 % फैलती है। हल करने से पहले कैलकुलेटर °C और °F को केल्विन में बदलता है।
गैस की निश्चित मात्रा के लिए P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂। यह बॉयल का नियम (स्थिर ताप पर PV स्थिर), चार्ल्स का नियम (स्थिर दाब पर V/T स्थिर) और गे-लुसाक का नियम (स्थिर आयतन पर P/T स्थिर) एक साथ जोड़ता है। बंद, कठोर पात्र को 20 °C से 40 °C तक गर्म करने पर 100 kPa का दाब 106.8 kPa हो जाता है, क्योंकि दाब 313.15 K ÷ 293.15 K के अनुपात में बढ़ता है।
इस कैलकुलेटर में स्वतंत्र स्रोतों के उत्तरों वाले 6 हल किए गए उदाहरण शामिल हैं। ये परीक्षण समूह में चलते हैं और आप इन्हें यहाँ भी चला सकते हैं।