이 계산기는?
이상 기체 상태 방정식(PV=nRT)은 기체의 거동을 설명하는 가장 강력한 방정식입니다. 보일의 법칙(부피-압력 반비례), 샤를의 법칙(부피-온도 비례), 아보가드로의 법칙(부피-몰수 비례)을 하나로 통합한 것입니다.
분자 자체의 부피가 없고 분자 간 인력이 없는 가상의 '이상 기체(Ideal Gas)'를 가정하지만, 상온 상압의 실제 기체에서 상당히 정확하게 들어맞습니다.
사용 공식:
PV = nRT입력 변수 설명
압력 (Pressure)
기체 분자가 벽에 충돌하며 생기는 힘입니다. (kPa, atm, Pa)
부피 (Volume)
기체가 담긴 용기의 크기입니다. (L, m³)
몰수 (Moles)
기체 입자의 개수를 세는 단위입니다. 1몰 = 6.022 × 10²³개
온도 (Temperature)
분자의 운동 에너지를 나타냅니다. 반드시 섭씨가 아닌 절대온도(K)를 써야 합니다.
💡 팁: 화학 실험이나 공학 계산에서 단위 변환 실수가 가장 많습니다. 특히 온도는 무조건 Kelvin(K = °C + 273.15)으로 바꿔서 계산해야 합니다.
⚠️ 주의사항
- 압력을 입력할 때 atm인지 kPa인지 단위를 꼭 확인하세요. 1 atm ≈ 101.3 kPa입니다.
💡 자주 묻는 질문
Q실제 기체와 오차가 큰 경우는?
A
압력이 매우 높거나 온도가 매우 낮아서 기체가 액체/고체가 되기 직전인 상태에서는 오차가 큽니다. 이땐 반데르발스 식 등을 씁니다.
Q기체 상수는 왜 여러 개인가요?
A
사용하는 압력과 부피 단위에 따라 R 값이 달라집니다 (8.314 J/mol·K vs 0.082 atm·L/mol·K). 여기서는 SI 단위계(kPa, L) 기준을 따릅니다.
Q몰 질량을 알면 질량도 구할 수 있나요?
A
네, 몰수(n) = 질량(w) / 몰질량(M)이므로, PV = (w/M)RT 로 변형하여 기체의 분자량을 측정하는 데 쓰이기도 합니다.
왜 이 계산기가 필요한가요?
복잡한 수식을 직접 계산하는 것은 시간이 걸리고 실수가 발생하기 쉽습니다. LabMate의 결정론적 엔진은 검증된 알고리즘을 통해 0.0000000001의 오차도 없는 정확한 결과를 보장합니다.