Ideales Gasgesetz Rechner

Erkunde das ideale Gasgesetz. Fixiere eine Variable und berechne sie aus den anderen drei.

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Statistische Thermodynamik und die ideale Gasgleichung 🖖

Das ideale Gasgesetz PV = nRT beschreibt den Zustand eines theoretischen Gases aus punktförmigen Teilchen mit elastischen StĂ¶ĂŸen ohne zwischenmolekulare KrĂ€fte. Es vereint die Gesetze von Boyle, Charles und Avogadro. In der statistischen Mechanik wird es aus der kinetischen Gastheorie hergeleitet: Druck ist der gemittelte ImpulsĂŒbertrag der Stoßteilchen auf die WĂ€nde.

Eine Gleichung, vier Regler, eine universelle Konstante 🖖

Das Werkzeug hĂ€lt drei der GrĂ¶ĂŸen P, V, n, T fest und lĂ€sst dich die vierte ziehen; PV = nRT zwingt die ĂŒbrigen dann zu reagieren. Die Konstante R ist fĂŒr jedes Gas gleich, also gehorchen Helium und Kohlendioxid derselben Arithmetik — eine bestimmte Stoffmenge nimmt bei gleicher Temperatur und gleichem Druck dasselbe Volumen ein, ganz gleich, welches MolekĂŒl. Das ist die stille StĂ€rke des idealen Modells: Die Chemie verschwindet, und nur die Teilchenzahl zĂ€hlt.

Jede Gasgerade zeigt auf −273.15 °C 🖖

TrĂ€gt man das Volumen bei festem Druck gegen die Temperatur auf und verlĂ€ngert die Gerade rĂŒckwĂ€rts, so trifft sie fĂŒr jedes Gas bei genau −273.15 °C auf das Volumen null. So kalt hat noch nie jemand ein Gas abgekĂŒhlt — die Zahl stammt allein aus der Extrapolation einer schnurgeraden Linie, ein Kniff, den Guillaume Amontons um 1700 bemerkte. Dieser Fluchtpunkt ist der Nullpunkt der Kelvin-Skala, und deshalb muss das T in PV = nRT stets in Kelvin gemessen werden, nie in Grad Celsius.

Beispielaufgaben