Calculadora de la ley de los gases ideales
Elige la incógnita (presión, volumen, moles o temperatura), introduce las otras tres en cualquier unidad y obtén la respuesta con el desarrollo y las conversiones de unidades más comunes.
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R = 8.314462618 J/(mol·K) = 0.082057366 L·atm/(mol·K). Los gases reales se desvían del comportamiento ideal a presión alta y temperatura baja.
Cómo usar Calculadora de la ley de los gases ideales
- Elige qué quieres calcular: P, V, n o T. Ese campo se vuelve verde y muestra el resultado.
- Introduce los otros tres valores y elige sus unidades.
- Si quieres, elige un gas para ver la masa y la densidad de la muestra.
- Pulsa Calcular para ver el resultado, las conversiones a otras unidades y el desarrollo.
- Usa el valor predefinido STP para cargar 1 mol a 0 °C y 1 atm, y luego cambia los valores a partir de ahí.
La ley de los gases ideales PV = nRT
La ley de los gases ideales relaciona la presión P, el volumen V, la cantidad n (en moles) y la temperatura absoluta T de un gas mediante la constante de los gases R = 8.314462618 J/(mol·K). Despejada para cada incógnita:
- P = nRT ÷ V
- V = nRT ÷ P
- n = PV ÷ RT
- T = PV ÷ nR
Usa siempre una temperatura absoluta (kelvin o rankine). La calculadora convierte °C y °F automáticamente: K = °C + 273.15.
Ejemplo práctico
¿Qué presión ejercen 2 mol de gas en un recipiente de 10 L a 25 °C? Convierte a SI: V = 0.010 m³, T = 298.15 K. Entonces P = 2 × 8.314462618 × 298.15 ÷ 0.010 = 495,794 Pa ≈ 495.8 kPa ≈ 4.89 atm.
A 0 °C y 1 atm, un mol de gas ideal ocupa 8.314462618 × 273.15 ÷ 101,325 = 0.022414 m³ = 22.414 L, el clásico volumen molar.
Valores de R en unidades comunes
| Valor de R | Unidades |
|---|---|
| 8.314462618 | J/(mol·K) = Pa·m³/(mol·K) |
| 0.082057366 | L·atm/(mol·K) |
| 8.314462618 | L·kPa/(mol·K) |
| 62.363598 | L·mmHg/(mol·K) |
| 0.08314462618 | L·bar/(mol·K) |
| 10.731577 | ft³·psi/(lb-mol·°R) |
| 1.98720 | cal/(mol·K) |
Condiciones estándar
| Convención | Temperatura | Presión | Volumen molar |
|---|---|---|---|
| STP (antigua, 1 atm) | 0 °C (273.15 K) | 101.325 kPa | 22.414 L/mol |
| STP (IUPAC desde 1982) | 0 °C (273.15 K) | 100 kPa (1 bar) | 22.711 L/mol |
| SATP | 25 °C (298.15 K) | 100 kPa | 24.790 L/mol |
| NTP | 20 °C (293.15 K) | 101.325 kPa | 24.055 L/mol |
Los gases reales siguen de cerca la ley de los gases ideales a presión baja y temperatura alta. Cerca de la condensación o a presiones muy altas, ecuaciones como la de van der Waals son más precisas.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la ley de los gases ideales?
PV = nRT: la presión por el volumen es igual al número de moles por la constante de los gases por la temperatura absoluta. Describe cómo se comporta un gas ideal y es una buena aproximación para la mayoría de los gases en condiciones cotidianas.
¿Qué valor de R debo usar?
Usa el valor que coincida con tus unidades: 8.314 J/(mol·K) con pascales y metros cúbicos, o 0.08206 L·atm/(mol·K) con litros y atmósferas. Esta calculadora convierte todo a unidades SI, así que puedes mezclar cualquier unidad.
¿Por qué la temperatura debe estar en kelvin?
La ley de los gases es proporcional a la temperatura absoluta, que empieza en el cero absoluto. Usar °C o °F directamente daría resultados erróneos o incluso negativos. La calculadora convierte automáticamente: K = °C + 273.15.
¿Cuál es el volumen de un mol de gas en condiciones normales (STP)?
22.414 L a 0 °C y 1 atm, o 22.711 L según el estándar de la IUPAC de 0 °C y 1 bar. A 25 °C y 1 atm es de unos 24.47 L.
¿Cómo calculo la densidad de un gas?
Densidad = PM ÷ RT, donde M es la masa molar. Elige un gas de la lista y la calculadora muestra la densidad en g/L. El aire seco a 0 °C y 1 atm tiene unos 1.29 g/L.
¿Cuándo deja de cumplirse la ley de los gases ideales?
A presiones altas y temperaturas bajas, cuando las moléculas están muy juntas y se atraen entre sí, por ejemplo cerca del punto de ebullición. En esos casos, las ecuaciones de gases reales como la de van der Waals dan mejores resultados.
¿Se prueban todas las herramientas de FreeToolCabin para comprobar su calidad y precisión?
Sí. Cada herramienta del sitio pasa pruebas automáticas en navegadores reales para comprobar que el resultado es correcto y que no hay errores. Si encuentras un fallo o tienes una sugerencia, escríbenos a [email protected] y lo revisaremos.