Ideale Gasgleichung

Ein Rechner für das Verhalten von idealen Gasen mit der thermische Zustandsgleichung idealer Gase, auch allgemeine Gasgleichung genannt. Bitte geben Sie drei Werte ein, der vierte wird errechnet. Jeder beliebige der vier Werte kann frei gelassen werden.

Beispiel: bei einer Temperatur von 20 Grad Celsius, das sind 293,15 Kelvin und normalem Luftdruck, also 1,013 Bar, füllen 10 Mol eines idealen Gases ein Volumen von knapp 241 Litern aus. Dabei ist es egal, um welches Gas es sich dabei handelt.

Ein ideales Gas ist eine stark vereinfachte Beschreibung von realen Gasen. Diese Vereinfachung führt zu einer wesentlich weniger komplizierten Berechnung, dafür bildet sie die Realität nicht ganz korrekt ab. Allerdings ist der Fehler für viele Anwendungen so gering, dass er tolerierbar ist. Ein reales Gas entspricht um so mehr einem idealen Gas, je geringer der Druck und je höher die Temperatur ist, also desto weniger Teilchen in einem gleichen Volumen zu finden sind.
Das Gesetz von Avogadro lautet, dass zwei gleiche Volumina, welche die gleiche Temperatur haben und die unter dem gleichen Druck stehen, die gleiche Anzahl an Gasteilchen enthalten. Entdeckt wurde dieser Zusammenhang im Jahr 1811 von Amedeo Avogadro. Dieses Gesetz gilt nur für Gase, nicht für andere Aggregatzustände.
Eine bestimmte Anzahl an Teilchen im idealen Gas nimmt also bei gleichem Druck und Temperatur immer das gleiche Volumen ein, unabhängig von der Atommasse oder Molekülmasse der Teilchen. Wenn ein bestimmtes Volumen mit Wasserstoff (H₂) gefüllt ist und dieses Volumen die Masse 2 hat, dann hat das gleiche Volumen, wenn es mit Sauerstoff (O₂) gefüllt ist die Masse 32. Bei dem sehr schweren Gas Platinhexafluorid (PtF₆, gasförmig oberhalb von 342,25 Kelvin) wäre die Masse dieses Volumens 309. Bei veränderter Masse und gleichem Volumen ändert sich die Dichte natürlich analog zu der Masse.