הנפח המולרי.

שלב 1 מתוך 5

לספור מולים

בגז קל יותר למדוד נפח מאשר מסה. משוואת הגז האידיאלי, $pV = nRT$⁠, מחברת את הנפח למספר המולים, $n$⁠, ולכן אפשר לספור מולקולות של גז בעזרת מד לחץ, מדחום וסרגל.

כדי להשתמש בה עם $R = 8.314\ \mathrm{J/(mol \cdot K)}$$R =$$8.314\ \mathrm{J/(mol \cdot K)}$⁠, כל הגדלים צריכים להיות ביחידות SI: לחץ בפסקל, נפח במטרים מעוקבים, וטמפרטורה בקלווין. הקופסה בסצנה ב־300 K, ב־2 L ובאטמוספרה אחת.

שלב 2 מתוך 5

מול אחד

הנפח המולרי, $V_m$⁠, הוא הנפח שתופס מול אחד של גז: $V_m = \dfrac{V}{n}$⁠. מהמשוואה, $V_m = \dfrac{RT}{p}$⁠, והוא תלוי רק בטמפרטורה ובלחץ, לא בסוג הגז.

שלב 3 מתוך 5

תנאים תקניים

ב־0 °C ובאטמוספרה אחת, התנאים התקניים, הנפח המולרי 22.4 L/mol. בטמפרטורת החדר, 20–25 °C, הוא 24 L/mol בערך. הקופסה קוררה עכשיו ל־273 K, והלחץ ירד.

שלב 4 מתוך 5

חוק אבוגדרו

שימו לב שבחישובים לא הופיע סוג הגז. ב־1811 הציע אמדאו אבוגדרו שנפחים שווים של גזים שונים, באותם טמפרטורה ולחץ, מכילים מספר שווה של חלקיקים. הסיבה היא שהמולקולות זעירות לעומת הרווחים ביניהן: גודלן כמעט לא משנה. ומולקולה כבדה נעה לאט יותר אבל פוגעת חזק יותר, כך שהלחץ יוצא זהה.

הצגת עקומת המהירויות עומדת על עקומת המהירויות: כך מתפזרות מהירויות החנקן ב־300 K.

שלב 5 מתוך 5

מגרמים לליטרים

עכשיו אפשר לעבור מהמסה של גז לנפח שלו, בשני צעדים: מהמסה למולים בעזרת המסה המולרית, $n = \dfrac{m}{M}$⁠, ומהמולים לנפח בעזרת הנפח המולרי, $V = n V_m$⁠.