WordAbyss

تبلیغات:

در رشدWordAbyssسهیم باشید

حمایت شما برای ادامه مسیر به ما انگیزه می‌دهد.

حمایت اختیاری
Daramet

تبدیل مول به حجم (STP)

محاسبه آنی حجم اشغال شده توسط گازها در شرایط استاندارد دما و فشار با دقت بالا.

ورودی محاسبات

mol
فقط مقادیر مثبت پذیرفته می‌شود. فرض بر رفتار گاز ایده‌آل در شرایط ۰ درجه سانتی‌گراد و ۱ اتمسفر فشار است.

نتایج تحلیل

منتظر ورودی...

مبانی علمی: حجم مولی و شرایط STP چیست؟

در علم شیمی و فیزیک، برای مقایسه رفتار گازها از یک استاندارد جهانی به نامSTP (Standard Temperature and Pressure)استفاده می‌شود. طبق تعریف آیوپاک (IUPAC)، این شرایط شامل دمای0°C(یا ۲۷۳.۱۵ کلوین) و فشار1 atmمی‌باشد. قانون آووگادرو بیان می‌کند که "حجم‌های برابر از گازهای مختلف در دما و فشار یکسان، دارای تعداد مول‌های برابر هستند." بر اساس این قانون، یک مول از هر گاز ایده‌آل در شرایط STP، حجمی دقیقاً برابر با۲۲.۴ لیتراشغال می‌کند.

فرمول محاسبه دستی

برای تبدیل تعداد مول به حجم گاز در شرایط استاندارد، از فرمول ساده زیر استفاده می‌کنیم:

V = n × 22.4
متغیر Vحجم گاز (لیتر - L)
متغیر nتعداد مول ماده (mol)

مثال‌های کاربردی در حل مسائل

مثال ۱: گاز اکسیژن

اگر در یک کپسول آزمایشگاهی، ۲ مول گاز اکسیژن خالص داشته باشیم، حجم آن چقدر است؟

2 × 22.4 = 44.8 L

مثال ۲: واکنش شیمیایی

در یک واکنش ۰.۵ مول گاز هیدروژن تولید شده است. چه حجمی از فضا را اشغال می‌کند؟

0.5 × 22.4 = 11.2 L

مثال ۳: مقیاس صنعتی

یک مخزن حاوی ۱۰۰ مول گاز متان در شرایط STP است. حجم مخزن باید چقدر باشد؟

100 × 22.4 = 2240 L

خطاهای رایج محاسباتی

  • اشتباه گرفتن STP با SATP

    بسیاری از کاربران شرایط استاندارد STP (دمای صفر درجه) را با شرایط دمای اتاق (SATP یا ۲۵ درجه) اشتباه می‌گیرند. در دمای اتاق، حجم مولی حدود ۲۴.۵ لیتر است، نه ۲۲.۴.

  • استفاده برای مایعات

    فرمول ۲۲.۴ فقط و فقط برای گازها صادق است. استفاده از این عدد برای محاسبه حجم آب یا مایعات دیگر کاملاً غلط است.

سوالات متداول

آیا این فرمول همیشه دقیق است؟▼
این فرمول بر اساس فرضیات "گاز ایده‌آل" بنا شده است. برای گازهای واقعی در فشارهای بسیار بالا یا دماهای بسیار پایین، انحرافاتی از عدد ۲۲.۴ وجود دارد، اما برای اکثر کاربردهای آموزشی و مهندسی معمول، دقت کافی را دارد.
واحد دقیق حجم در این محاسبه چیست؟▼
خروجی این فرمول همیشه بر حسب لیتر (Liters) است. اگر نیاز به میلی‌لیتر دارید، باید عدد نهایی را در ۱۰۰۰ ضرب کنید.
چرا در کتاب‌های جدید عدد ۲۲.۷ هم دیده می‌شود؟▼
آیوپاک در سال ۱۹۸۲ فشار استاندارد را از ۱ اتمسفر به ۱۰۰ کیلوپاسکال (کمی کمتر از ۱ اتمسفر) تغییر داد. با تعریف جدید، حجم مولی ۲۲.۷ لیتر می‌شود. اما در اکثر کتب درسی ایران و کنکور، همچنان از استاندارد قدیمی (۱ اتمسفر و ۲۲.۴ لیتر) استفاده می‌شود.