免费标准温压计算器 | 理想气体定律计算器（PV=nRT）
理想气体定律计算器使用公式PV等于nRT，求解压力、体积、温度或摩尔数四个变量中的任意一个未知量。只需输入其余三个已知值即可自动得出结果，并解释标准温度和压力（STP，摄氏零度、一个标准大气压）条件下气体的体积和摩尔数关系，适合化学和物理课程的作业练习及实验数据核对。
STP计算器
使用理想气体定律计算压力、体积、温度或摩尔数。
P = nRT/V
P = (1 × 0.082057 × 273.15) ÷ 22.4
关于理想气体定律
理想气体定律是化学和物理学中描述气体在各种条件下行为的基本方程。
PV = nRT
- P是压力（以大气压，atm）
- V是体积（以升，L）
- n是气体的摩尔数
- R是气体常数（0.08206 L·atm/(mol·K)）
- T是温度（以开尔文，K）
文档
STP 计算器：理想气体定律（PV = nRT）
理想气体定律计算器使用公式 PV = nRT 求出气体的压力、体积、温度或物质的量。用户输入四个数值中的任意三个，计算器即可求出缺少的一个。
什么是 STP？
STP 是标准温度和压力的缩写。它是化学中使用的固定参考点，使不同实验的气体测量结果可以在同等条件下比较。本计算器将 STP 定义为 0 °C（273.15 K）和 1 个大气压（atm）。一个大气压是 101 325 Pa。有些参考资料改用 0 °C 和 100 kPa（1 bar），因此对于给出的 STP 数值，应始终对照其定义进行核对。
理想气体定律公式
理想气体定律为：
PV = nRT
每个字母代表气体的一项性质：
- P 表示压力，单位为标准大气压（atm）
- V 表示体积，单位为升（L）
- n 表示气体的物质的量，单位为摩尔（mol）
- T 表示温度，单位为开尔文（K）
- R 是气体常数。本计算器使用 R = 0.08206 L·atm/(mol·K)，这是将 8.314 462 618 J/(mol·K) 的摩尔气体常数以升·大气压表示并经四舍五入后的值
公式中的温度必须使用开尔文。计算器要求输入摄氏温度，并通过加上 273.15 在内部进行换算（K = °C + 273.15）。
如何计算压力、体积、温度或物质的量
可以重新整理公式，以求出任意未知数值。
- 压力：P = nRT / V
- 体积：V = nRT / P
- 温度：T = PV / (nR)，然后将开尔文结果换算回摄氏温度
- 物质的量：n = PV / (RT)
使用计算器时，先选择要计算的数值，再填写其他三个字段。压力、体积和物质的量都必须大于零。温度必须高于绝对零度，即 -273.15 °C。
示例：计算 STP 下的压力
某气体样品含有 1 摩尔（n = 1），体积为 22.4 升（V = 22.4 L），温度为 0 °C，即 273.15 K。
P = nRT / V P = (1 × 0.08206 × 273.15) / 22.4 P = 1.0007 atm
结果接近 1 atm，这符合预期：在 273.15 K 和 101.325 kPa 下，一摩尔理想气体占据 22.414 升。在 100 kPa 下，这个数值是 22.711 升。
示例：计算体积
某气体样品含有 1 摩尔（n = 1），压力为 1 个标准大气压，温度为 25 °C，即 298.15 K。
V = nRT / P V = (1 × 0.08206 × 298.15) / 1 V = 24.4662 L
由于温度更高，该体积大于 STP 下的体积。
公式的推导
理想气体定律综合了更早的气体定律。波义耳定律描述温度保持不变时压力与体积如何一起变化。查理定律描述压力保持不变时体积与温度如何一起变化。阿伏加德罗定律描述压力和温度保持不变时体积如何随气体的量变化。将这三者结合起来，就得到 PV = nRT。
理想气体定律何时准确
理想气体定律将气体粒子视为彼此没有吸引或排斥作用的点粒子。真实气体只有在特定条件下才会表现出这种性质。该公式在低压和高温条件下最适用，即远离气体转变为液体的状态。在极高压力或极低温度下，真实气体的行为会偏离该公式，因此结果的精确性会降低。
常见用途
化学专业学生使用理想气体定律检查教材和实验室题目。实验室工作人员用它来关联实验过程中气体样品的压力、体积和温度。工程师用它进行粗略估算，例如确定气体储存装置的尺寸，或预测气体体积如何随温度变化。
常见问题
什么是气体常数 R？
当压力以大气压为单位、体积以升为单位时，R 为 0.08206 L·atm/(mol·K)。
计算器使用摄氏温度还是开尔文温度？
计算器使用摄氏温度。求解公式前，计算器会自动将该数值转换为开尔文温度。
为什么温度必须高于 -273.15 °C？
-273.15 °C，即 0 K，是绝对零度，也就是可能存在的最低温度。低于该温度时，理想气体定律没有定义。
什么是标准温度和压力（STP）？
STP 是 0 °C（273.15 K）和 1 个标准大气压。它为科学家比较气体测量结果提供了共同的参考点。
一摩尔气体在 STP 下占据多少升？
在 0 °C 和 1 atm 下约为 22.4 升。使用本计算器的 R = 0.08206 L·atm/(mol·K)，结果为 22.4147 L。
压力、体积或物质的量可以为零或负数吗？
不可以。气体样品的压力、体积或物质的量不能为零或负数，因此计算器要求这三个字段的值都大于零。
参考文献
- NIST。CODATA Value: standard atmosphere。标准大气压 — 1 atm = 101 325 Pa（精确值）。
- NIST。CODATA Value: molar gas constant。摩尔气体常数 — R = 8.314 462 618 J/(mol·K)，为精确值。
- NIST。CODATA Value: molar volume of ideal gas (273.15 K, 101.325 kPa)。101.325 kPa 下的摩尔体积 — 22.413 969 54 × 10⁻³ m³/mol。
- NIST。CODATA Value: molar volume of ideal gas (273.15 K, 100 kPa)。100 kPa 下的摩尔体积 — 22.710 954 64 × 10⁻³ m³/mol。
- 美国国家航空航天局格伦研究中心。Equation of State。状态方程 — 波义耳定律与查理和盖-吕萨克定律结合，得到理想气体状态方程。