Calculadora de la ley de los gases ideales
PV = nRT: la presión o el volumen de un gas a partir del resto.
Rellena los campos y el resultado aparecerá aquí automáticamente.
Obtiene presión absoluta o volumen de un gas ideal a partir de cantidad de sustancia y temperatura. Las unidades elegidas Pa, kPa o atm y m³ o litros se convierten a unidades compatibles; Celsius pasa a K automáticamente. Como 1 kPa·L = 1 Pa·m³ = 1 J, el mismo valor numérico de R sirve para kPa con litros. El error procede de unidades incompatibles, no de esta pareja. La temperatura positiva describe el modelo gaseoso; 0 K se admite solo como límite algebraico formal.
Cómo funciona
Fórmula y lógica
PV = nRT, así que P = nRT/V o V = nRT/P. Se usa R = 8,314462618 J/(mol·K), una aproximación redondeada del R exacto = N_Ak = 8,31446261815324 J/(mol·K). 1 L = 0,001 m³ y 1 kPa = 1000 Pa: 1 kPa·L = 1 J y R tiene el mismo valor numérico en kPa·L/(mol·K). atm·L requiere otro valor numérico, que cubre la conversión de la forma. Con n y V positivos, T = 0 da formalmente P = 0; con n y P positivos da V = 0. No son estados gaseosos físicos.
Ejemplo
2 mol, 300 K y 0,05 m³ (50 L) dan P = 99 773,551416 Pa → 99 773,55 Pa. Para 1 mol a 273,15 K, el volumen es 22,414 L a 1 atm = 101,325 kPa, pero 22,711 L a 100 kPa: la presión de las condiciones debe indicarse.
Campos y unidades
- Qué hallar — opción de la lista
- Cantidad de sustancia — mol
- Unidad de temperatura — opción de la lista
- Temperatura — K/°C
- Unidad de volumen — opción de la lista
- Volumen — m³/L
- Unidad de presión — opción de la lista
- Presión — Pa/kPa/atm
Cómo se usa
- — Elige presión o volumen, los dos modos de la forma.
- — Introduce una cantidad de sustancia positiva en moles y una temperatura; elige K o °C.
- — Para presión introduce volumen positivo en m³ o litros; para volumen introduce presión absoluta positiva en Pa, kPa o atm.
- — Celsius se convierte automáticamente: 0 °C = 273,15 K; se rechaza un valor inferior a −273,15 °C.
- — Comprueba la referencia de presión: convierte primero la lectura manométrica a absoluta con la presión ambiental real.
Método y limitaciones
- Método de cálculo
- Fórmula y lógica
- Fuente de datos o norma
- OpenStax Chemistry 2e §9.2: leyes ideal y combinada de los gases, unidades y límites del modelo NIST CODATA 2022: constante exacta de los gases y distintas condiciones del volumen molar estándar
- Limitación
- Modelo de gas ideal, normalmente más cercano al gas real a presión relativamente baja y lejos de la condensación. La presión es absoluta; 0 K es solo un límite algebraico formal, no un estado gaseoso real. No modela propiedades de cada sustancia ni comportamiento no ideal.
FAQ
¿Por qué kPa y litros son compatibles con R = 8,314462618?
1000 Pa × 0,001 m³ = 1 J. Por eso Pa·m³ y kPa·L tienen el mismo R numérico. Pa con litros sin convertir difiere en un factor de 1000; la forma convierte las unidades seleccionadas automáticamente.
¿Tengo que convertir Celsius a kelvin por mi cuenta aquí?
No. Elige °C e introduce esa lectura; la forma suma 273,15. 0 °C significa 273,15 K, no presión nula.
¿Qué significa el resultado de PV = nRT a 0 K?
Solo el límite formal de la ecuación: con volumen positivo fijo P = 0, con presión positiva fija V = 0. Un gas real suele condensarse antes. El resultado no describe un gas ideal existente en el cero absoluto.
¿Se puede usar presión manométrica en PV = nRT?
Se necesita presión absoluta: p_abs = p_gauge + p_ambient, con la ambiental de las condiciones reales de medida. La unidad atm es una atmósfera estándar, no una lectura del aire local.
¿Por qué un mol no ocupa siempre 22,414 L?
El volumen depende de temperatura y presión absoluta. A 273,15 K y 101,325 kPa son 22,414 L; a 100 kPa son 22,711 L. El nombre «condiciones estándar» no basta por sí solo.
¿El resultado ideal es igual para distintos gases?
Con los mismos n, T y P el volumen ideal es el mismo. Las desviaciones reales dependen de sustancia y condiciones; alta presión o cercanía a condensación requiere otros datos y modelo.
¿La constante de los gases usada aquí es exacta o redondeada?
R = N_Ak es exacta porque las dos constantes definitorias son exactas. La calculadora usa el 8,314462618 redondeado en lugar del 8,31446261815324 completo. Los decimales mostrados no prometen la misma exactitud en las medidas.