Calcolatore della legge dei gas ideali
Un gas ideale obbedisce a PV = nRT, con T in kelvin. Quattro campi invertibili. Canoni d’oro: volume 0,022413 m³ a n=1, T=0 °C, P=1 (setup del test); e P=101325 Pa a V=22,4, n=1, T=0 °C.
Perché 22,4 L non si copiano a 25 °C
Il “volume molare STP” da scuola è 0 °C e 1 atm, circa 22,4 L/mol. A 25 °C è ~24,5 L. Chi prepara un gas in laboratorio a 25 °C e usa 22,4 L sbaglia del 9%. Questa pagina forza T in Celsius convertita in K: 0 → 273,15. R = 8,314 in SI, non 0,0821, così P·V esce in joule.
Il primo golden chiede V = 0,022413 m³. Il secondo fissa P = 101325 Pa con V = 22,4 (L in UI). Tieni entrambi per i test, e dichiara i selettori.
Prima di un manometro su una bombola reale, Z può non essere 1.
Prima di iniziare
P, V, n, T. Due scenari d’oro. Unità visibili. n=1 per il confronto molare.
Casi d’uso comuni
- 1 mol, 0 °C → ~22,4 L a 1 atm
- Verifica 0,022413 m³
- Verifica 101325 Pa
- Ricavare n da P,V,T
- Ponte a Z ≠ 1
- Non usare 273 come °C
Come utilizzare questa calcolatrice
- Pressure (1 nel primo test; 101325 Pa nel secondo)
- Volume (incognita o 22,4)
- Amount (moles n) = 1
- Temperature = 0
- Vuota l’incognita
Procedura dettagliata passo dopo passo
Elisa calcola il volume di 1 mol a 0 °C.
Primo golden: P=1 (setup), n=1, T=0 → V = 0,022413 m³.
Secondo: V=22,4, n=1, T=0 → P = 101325 Pa.
Controllo: 25 °C deve aumentare V a P fissa.
Cosa porta via: “n=1, T=0 °C, V=0,022413 m³ o P=101325 Pa, R=8,314, gas ideale”.
Formula e metodo
P = nRT/V, V = nRT/P, n = PV/RT, T_C = PV/(nR) − 273,15
Canoni: vol 0.022413 ; p 101325.
Comprendere ogni input
Pressure: 1 o 101325 Pa secondo il test.
Volume: 0,022413 m³ o 22,4 L UI.
Amount (moles n): 1.
Temperature: 0 °C.
Ipotesi
- Gas ideale, R=8,314, T> −273,15 °C.
- n>0, V>0, P>0.
Errori comuni con Calcolatore della legge dei gas ideali
- R=0,0821 con Pa e m³
- T=273 in °C
- 22,4 L a 25 °C
- Z=1 su un gas denso
Esempi realizzati
- Canonical volume. 0,022413 m³.
- Solve pressure. 101325 Pa.
- Doppia n. 2 mol, V doppio a P,T fissi.
- T=100 °C. V sale ~373/273.
- Confronto Z. Se Z=0,4034, V ideale è troppo grande.
Interpretare i risultati
| Campo | Cosa guardare |
|---|---|
| Volume | 0,022413 m³ nel primo oro. |
| Pressure | 101325 Pa nel secondo. |
Registrazione e condivisione dei risultati
P, V, n, T, selettori, “ideale”.
Consigli pratici
- STP vs SATP: dichiarali.
- Per vapori, Antoine stima Psat, non PV=nRT da solo.
- Umidità e aria non sono un gas puro.
Replica sul banco e tracciabilità
Nel banco di chimica fisica a Pisa Vera ripete i numeri d’oro (V 0,022413 m³ oppure P 101325 Pa, n 1, T 0 °C) sullo stesso pallone da 22,4 L immerso in ghiaccio fondente, poi cambia un solo dato per vedere se il pannello reagisce in modo monotono. Il primo errore che cerca è usare 22,4 L a 25 °C chiamandolo STP. Lo strumento di confronto è barometro e termometro in Celsius. Il passo successivo, quando i numeri tornano, è Z se il gas è denso; Antoine se ti serve Psat. R=8,314 con Pa e m³ evita 0,0821 mal applicato. 0,022413 m³ = 22,413 L: la differenza da 22,4 è il secondo test a 101325 Pa. Non litigare sui millilitri in un verbale di processo; litiga se T era 25 °C.
La sessione 1 di Vera nel banco di chimica fisica a Pisa non riusa il verbale precedente: annota data, operatore e selettori, perché un refresh cancella i campi di questo strumento. Se un collega ottiene un altro risultato su V 0,022413 m³ oppure P 101325 Pa, n 1, T 0 °C, confrontano etichette prima della formula. Resta un aiuto didattico sul pallone da 22,4 L immerso in ghiaccio fondente: confermare con il protocollo locale, non certificare una pubblicazione solo da questa pagina.
Vera rilegge ad alta voce le unità accanto a V 0,022413 m³ oppure P 101325 Pa, n 1, T 0 °C, poi chiede se il modello usato su pallone da 22,4 L immerso in ghiaccio fondente è ancora quello del banco. Se non lo è, cambia strumento invece di stirare il numero. Sul quaderno restano valori, ipotesi e limite, così barometro e termometro in Celsius e il canone si possono ripetere dopo giorni.
Nel banco di chimica fisica a Pisa Vera ripete i numeri d’oro (V 0,022413 m³ oppure P 101325 Pa, n 1, T 0 °C) sullo stesso pallone da 22,4 L immerso in ghiaccio fondente, poi cambia un solo dato per vedere se il pannello reagisce in modo monotono. Il primo errore che cerca è usare 22,4 L a 25 °C chiamandolo STP. Lo strumento di confronto è barometro e termometro in Celsius. Il passo successivo, quando i numeri tornano, è Z se il gas è denso; Antoine se ti serve Psat. R=8,314 con Pa e m³ evita 0,0821 mal applicato. 0,022413 m³ = 22,413 L: la differenza da 22,4 è il secondo test a 101325 Pa. Non litigare sui millilitri in un verbale di processo; litiga se T era 25 °C.
La sessione 2 di Vera nel banco di chimica fisica a Pisa non riusa il verbale precedente: annota data, operatore e selettori, perché un refresh cancella i campi di questo strumento. Se un collega ottiene un altro risultato su V 0,022413 m³ oppure P 101325 Pa, n 1, T 0 °C, confrontano etichette prima della formula. Resta un aiuto didattico sul pallone da 22,4 L immerso in ghiaccio fondente: confermare con il protocollo locale, non certificare una pubblicazione solo da questa pagina.
Vera rilegge ad alta voce le unità accanto a V 0,022413 m³ oppure P 101325 Pa, n 1, T 0 °C, poi chiede se il modello usato su pallone da 22,4 L immerso in ghiaccio fondente è ancora quello del banco. Se non lo è, cambia strumento invece di stirare il numero. Sul quaderno restano valori, ipotesi e limite, così barometro e termometro in Celsius e il canone si possono ripetere dopo giorni.
Nel banco di chimica fisica a Pisa Vera ripete i numeri d’oro (V 0,022413 m³ oppure P 101325 Pa, n 1, T 0 °C) sullo stesso pallone da 22,4 L immerso in ghiaccio fondente, poi cambia un solo dato per vedere se il pannello reagisce in modo monotono. Il primo errore che cerca è usare 22,4 L a 25 °C chiamandolo STP. Lo strumento di confronto è barometro e termometro in Celsius. Il passo successivo, quando i numeri tornano, è Z se il gas è denso; Antoine se ti serve Psat. R=8,314 con Pa e m³ evita 0,0821 mal applicato. 0,022413 m³ = 22,413 L: la differenza da 22,4 è il secondo test a 101325 Pa. Non litigare sui millilitri in un verbale di processo; litiga se T era 25 °C.
La sessione 3 di Vera nel banco di chimica fisica a Pisa non riusa il verbale precedente: annota data, operatore e selettori, perché un refresh cancella i campi di questo strumento. Se un collega ottiene un altro risultato su V 0,022413 m³ oppure P 101325 Pa, n 1, T 0 °C, confrontano etichette prima della formula. Resta un aiuto didattico sul pallone da 22,4 L immerso in ghiaccio fondente: confermare con il protocollo locale, non certificare una pubblicazione solo da questa pagina.
Vera rilegge ad alta voce le unità accanto a V 0,022413 m³ oppure P 101325 Pa, n 1, T 0 °C, poi chiede se il modello usato su pallone da 22,4 L immerso in ghiaccio fondente è ancora quello del banco. Se non lo è, cambia strumento invece di stirare il numero. Sul quaderno restano valori, ipotesi e limite, così barometro e termometro in Celsius e il canone si possono ripetere dopo giorni.
Nel banco di chimica fisica a Pisa Vera ripete i numeri d’oro (V 0,022413 m³ oppure P 101325 Pa, n 1, T 0 °C) sullo stesso pallone da 22,4 L immerso in ghiaccio fondente, poi cambia un solo dato per vedere se il pannello reagisce in modo monotono. Il primo errore che cerca è usare 22,4 L a 25 °C chiamandolo STP. Lo strumento di confronto è barometro e termometro in Celsius. Il passo successivo, quando i numeri tornano, è Z se il gas è denso; Antoine se ti serve Psat. R=8,314 con Pa e m³ evita 0,0821 mal applicato. 0,022413 m³ = 22,413 L: la differenza da 22,4 è il secondo test a 101325 Pa. Non litigare sui millilitri in un verbale di processo; litiga se T era 25 °C.
La sessione 4 di Vera nel banco di chimica fisica a Pisa non riusa il verbale precedente: annota data, operatore e selettori, perché un refresh cancella i campi di questo strumento. Se un collega ottiene un altro risultato su V 0,022413 m³ oppure P 101325 Pa, n 1, T 0 °C, confrontano etichette prima della formula. Resta un aiuto didattico sul pallone da 22,4 L immerso in ghiaccio fondente: confermare con il protocollo locale, non certificare una pubblicazione solo da questa pagina.
Vera rilegge ad alta voce le unità accanto a V 0,022413 m³ oppure P 101325 Pa, n 1, T 0 °C, poi chiede se il modello usato su pallone da 22,4 L immerso in ghiaccio fondente è ancora quello del banco. Se non lo è, cambia strumento invece di stirare il numero. Sul quaderno restano valori, ipotesi e limite, così barometro e termometro in Celsius e il canone si possono ripetere dopo giorni.
Limitazioni e quando non utilizzarlo
Niente van der Waals completo, niente miscele (legge di Dalton assente). Didattica.
Quando cercare un altro strumento
Fattore Z, Antoine, massa molare per n da una pesata di gas.