יישומים של חוק הגז האידיאלי: מסה מולרית, צפיפות ונפח

התנהגותם של כל הגזים האידיאליים מתאימה ליחס מסוים בין לחץ, נפח, מספר מולים וטמפרטורה, כפי שהוגדר בחוק הגזים האידיאליים. במשוואה הזאת הוא קבוע הגזים האידיאליים R סידור מחדש של המשוואה מאפשר חישוב של כל אחד מהמשתנים בתנאי ששלושת האחרים ידועים. לדוגמה, מהו הנפח של מול אחד של גז אידיאלי בתנאי טמפרטורה ולחץ סטנדרטיים?

תנאים אלה, שראשי התיבות שלהם הם STP, הם אפס מעלות צלזיוס או 273 קלווין ואטמוספרה אחת. סידור מחדש של המשוואה והצבת הערכים של n שווה 1 מול, טמפרטורה של 273 קלוין, לחץ של 1 אטמוספרה והקבוע של הגז האידיאלי, 0.08206 ליטר אטמוספרה למול קלווין, 1 מול של גז אידיאלי תופס נפח של 22.4 ליטר. זהו הנפח המולרי בתנאים סטנדרטיים, STP, שיכול להתאים בקירוב טוב גזים נפוצים רבים.

בטמפרטורות גבוהות יותר ובלחץ נמוך יותר, הגז מתפשט והנפח המולרי שלו גדול יותר מאשר בתנאים סטנדרטיים. בטמפרטורות נמוכות יותר ובלחץ גבוה יותר, הנפח המולרי קטן יותר. עוד תכונה כמותית מועילה של גז היא הצפיפות שלו.

ניזכר שמספר המולים, n, שווה למסה של הגז חלקי המסה המולרית שלו. הצבת הקשר הזה במשוואת הגז האידיאלי ואז סידור מחדש שלה, יוצרת ביטוי למסה חלקי נפח או צפיפות. מתוך המשוואה הזאת עולה כי הצפיפות של גז נמצאת ביחס ישר למסה המולרית שלו.

לכן בלוני הליום מתעופפים כשמשחררים אותם בחוץ. המסה המולרית, ולכן הצפיפות של הליום, נמוכה ב