이상 기체 법칙 계산기

이상 기체의 상태 방정식은 이상 기체의 압력, 부피, 개수, 온도 사이의 관계에 대한 법칙을 수식으로 나타낸 것입니다.
이 간단한 방정식을 이용하면 모르는 나머지 변수를 알아 낼 수 있습니다. 이 과정을 수학에서는 ‘방정식을 푼다’고 표현합니다.
방정식은 다음의 형태를 띠고 있습니다.

 압력  ×  부피    ∝    (기체 입자) 개수  ×  온도 

‘∝’ 기호는 이 방정식이 비례식이라는 것을 나타냅니다. 비례식을 등식으로 바꾸려면 ‘비례상수’를 사용해야 합니다. 이때 사용하는 비례상수는 이상기체상수(R)로 알려져 있습니다.

아래 방정식은 화학에서 많이 사용하는 단위를 적용한 것입니다. 온도 단위로 절대 온도(K)를 사용하는 것에 주의하세요.
‘Solve’ 버튼을 클릭하면 해당 변수의 해를 구해줍니다.

아래 방정식은 물리에서 많이 사용하는 단위를 적용한 것입니다. 온도 단위로 절대 온도(K)를 사용하는 것에 주의하세요.
‘Solve’ 버튼을 클릭하면 해당 변수의 해를 구해줍니다.

이상 기체의 조건

여기서 말하는 이상 기체(ideal gas)는 이상 기체 법칙을 따르는 가상의 기체를 말합니다. 이상 기체는 다음과 같은 조건을 만족해야 합니다.

• 기체 분자는 매우 작으며, 동일하기 때문에 서로 구분할 수 없다.
• 기체 분자는 매우 작다고 가정하므로 분자 자체의 부피는 무시한다.
• 기체 분자들의 상호작용은 물리적 충돌 뿐이다. 분자들은 어디와 충돌하더라도 완전 탄성 충돌을 한다.
• 분자들의 운동은 뉴턴의 운동 법칙을 따른다.
• 분자들은 랜덤하게 움직인다. 즉, 분자들의 운동은 통계적으로만 서술할 수 있으며, 개별적인 운동에 대해서는 다루지 않는다.

실제의 기체 입자는 부피를 가지고 있으며 서로 상호작용을 합니다. 따라서, 엄밀하게 보면 모든 기체는 이상 기체가 될 수 없습니다.
다만, 매우 높은 온도와 낮은 압력에서 대부분의 기체는 이상 기체와 비슷한 성질을 가집니다.