STP計算機：気体の体積・質量・物質量

標準温度・圧力は、気体の量を比較するための基準条件です。この計算機ではSTPを温度0度セルシウス、すなわち273.15ケルビン、絶対圧力1気圧と定義します。理想気体モデルでは、この条件で一モルが占める体積は約22.414リットルです。物質量をモルで入力すると理想体積が求まり、物質のモル質量を入力すると対応する質量が求まります。 気体の体積は理想気体の状態方程式から求めます。圧力と体積の積は、物質量、気体定数、絶対温度の積に等しくなります。1気圧と273.15ケルビンを代入すると、ここで使うモル体積が得られます。質量は物質量とモル質量の積です。粒子数は物質量とアボガドロ定数の積で、定数は一モルあたり6.02214076掛ける10の23乗個です。物質に応じて、対象粒子は原子、分子、化学式単位、イオン、その他の指定された粒子になります。 STPという用語の定義は完全には統一されていません。1気圧ではなく100キロパスカルを使う規格もあり、その場合のモル体積は22.414リットルではなく約22.71リットルです。結果を比較する前に、教科書、実験室、規制機関、データ元が採用する定義を確認してください。このページは再現性を保つため定義を明示しています。圧力はゲージ圧ではなく絶対圧力であり、気体の式では温度を絶対温度で扱う必要があります。 実在気体は粒子自体に体積があり、相互作用もあるため、理想的な挙動からずれます。低圧では理想近似が有用なことが多いものの、精度は物質と条件によって変わります。0度セルシウスでは凝縮する化合物もあり、計算全体を理想気体として扱えない場合があります。この計算機は圧縮係数や相平衡補正を適用しません。 実際の化学式と組成に合うモル質量を使ってください。混合気体では平均モル質量で総質量を推定できますが、粒子数には成分ごとの組成情報が必要な場合があります。途中計算では十分な桁数を保ち、測定した物質量とモル質量の精度に応じて結果を丸めてください。実験や工学上の判断には、適用される標準の定義と検証済みの物性データを使用してください。