Calculadora de la ley de los gases ideales (PV = nRT)
Presión, volumen, cantidad o temperatura con PV = nRT y cambios de estado con P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂. Convierte automáticamente Celsius a kelvin.
La ley de los gases ideales
La presión, el volumen, la cantidad de gas y la temperatura se relacionan mediante una sola expresión:
P × V = n × R × T
P es la presión absoluta (Pa), V el volumen (m³), n el número de moles, T la temperatura en kelvin y R = 8,314462618 J/(mol·K) la constante universal de los gases. Si conoces tres de las cuatro magnitudes, puedes calcular la cuarta.
Dos aspectos que debes comprobar
La temperatura debe estar en kelvin. K = °C + 273,15. Introducir directamente una temperatura en Celsius es el error más habitual. La calculadora realiza la conversión automáticamente.
La presión debe ser absoluta. Un manómetro indica la presión por encima de la atmosférica. Un neumático con una lectura de 2 bar tiene aproximadamente 3 bar de presión absoluta.
Ejemplo
¿Qué volumen ocupa 1 mol de gas a 0 °C y 1 atm (101,325 kPa)? V = 1 × 8,314462618 × 273,15 / 101 325 = 0,022414 m³, equivalentes a 22,4 litros. El valor es el mismo para cualquier gas.
Cambio de estado
Si la cantidad de gas en un recipiente cerrado no cambia, P₁ × V₁ / T₁ = P₂ × V₂ / T₂. Los casos particulares son:
A temperatura constante, la presión y el volumen son inversamente proporcionales (ley de Boyle).
A presión constante, el volumen es proporcional a la temperatura absoluta (ley de Charles).
A volumen constante, la presión es proporcional a la temperatura absoluta (ley de Gay Lussac).
Límites
La ley de los gases ideales funciona bien a baja presión y alta temperatura. La desviación aumenta al elevarse la presión y al acercarse el gas a su punto de condensación. Para gases licuados en botellas, vapor de agua y refrigerantes, este cálculo no es fiable. Esta herramienta no está destinada al diseño de recipientes a presión.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula el volumen con PV = nRT?
En este ejemplo, la ley de los gases ideales da un volumen de 48,93 L para 2 mol a 25 °C y 101,325 kPa de presión absoluta. La temperatura se convierte a kelvin. Las desviaciones de los gases reales aumentan a alta presión o cerca de la condensación, por lo que este cálculo no verifica el diseño de recipientes a presión.
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