Última actualización: 30 de Oct. de 2024

Calculadora de la ley de los gases ideales

Q: ¿Cuál es la fórmula de la ley de los gases ideales?

La fórmula de la ley de los gases ideales es: PV = nRT donde: P – presión , en pascales. V – volumen , en metros cúbicos. n – número de moles . T – temperatura en kelvin. R – constante de los gases ideales . ¡Recuerda utilizar unidades consistentes! El valor usado habitualmente para R , 8.314... J/mol·K , viene referido para la presión medida en pascales.

Q: ¿Cuál es la presión de 0.1 moles de un gas a 50 °C en un metro cúbico?

La presión es 268.7 Pa , o 0.00265 atm . Para obtener este resultado: Convierte la temperatura a kelvin: T [K] = 273.15 + 50 = 323.15 K Determina el producto de la temperatura, número de moles y la constante de los gases: nRT = 0.1 mol × 323.15 K × 8.3145 J/mol·K = 268.7 J (es decir, energía ). Divide entre el volumen. En este caso, el volumen es 1 m³ , por tanto: P = 268.7 Pa .

Q: ¿Cuáles son las tres leyes termodinámicas en la ley de los gases ideales?

La ley de los gases ideales involucra cuatro parámetros . Mientras que el número de moles se encuentra un poco fuera del ámbito de la termodinámica clásica, los otros tres son presión, temperatura y volumen . Podemos identificar tres leyes fijando, sucesivamente, cada uno de estos parámetros: Fijando la temperatura, encontramos la transformación isotérmica (o ley de Boyle ): PV = k . Fijando el volumen, encontramos la transformación isocórica ( ley de Charles ): P/T = k . Fijando la presión, tenemos la transformación isobárica ( ley de Gay-Lussac ): V/T = k .

Creada por Bogna Szyk

Revisada por Steven Wooding

Steven Wooding

Physicist holding a 1st class degree and a member of the Institute of Physics. Creator of the UK vaccine queue calculator, and featured in many publications, including The Sun, Daily Mail, Express, and Independent. Tenacious in researching answers to questions and has an affection for coding. Hobbies include cycling, walking, and birdwatching. You can find him on Twitter @OmniSteve. See full profile

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Traducida por Gabriela Diaz

Gabriela Diaz

A Mechanical Engineer with experience in oil and gas projects and as a mechanics professor. Pursuing a Master's degree where she's figuring out how to make the most of the resources and reduce waste in oil facilities. Passionate about science and arts, when she's not working on a science project, she's running a fashion business with her family. In her free time she loves running and singing (but not at the same time!). See full profile

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y Luis Hoyos

Luis Hoyos

Luis Hoyos is a fresh graduate Mechanical Engineer with thermodynamics and fluids mechanics expertise. He's interested in learning new things and applying them to real-life problems. Luis also likes to build tools that make repetitive and boring tasks a breeze, like calculators (surprise?). When he's not creating calculators, he's in the process of building the size of the tissue attached to his bones, aka bodybuilding. He also loves being with his little cat and seeing her do crazy things. See full profile

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Índice general

¿Qué es un gas ideal?Ecuación de la ley de los gases ideales Constante de los gases ideales Preguntas frecuentes

Esta calculadora de la ley de los gases ideales te ayudará a determinar las propiedades de un gas ideal sometido a cambios de presión, temperatura o volumen. Sigue leyendo para conocer cuáles son las características de un gas ideal, cómo utilizar la ecuación de la ley de los gases ideales y la definición de la constante de los gases ideales.

También te recomendamos que consultes nuestra calculadora de la ley general de los gases 🇺🇸 para obtener una mejor comprensión de los procesos termodinámicos básicos de los gases ideales.

¿Qué es un gas ideal?

Un gas ideal es un caso especial de cualquier gas que cumple las siguientes condiciones:

El gas está conformado por un gran número de moléculas que se mueven de forma aleatoria.
Todas las moléculas son partículas puntuales, es decir, no ocupan espacio.
Las moléculas no interactúan, salvo para colisionar.
Todas las colisiones entre las partículas del gas son perfectamente elásticas (consulta nuestra calculadora de conservación de la cantidad de movimiento 🇺🇸 para ampliar tus conocimientos sobre el tema).
Las partículas obedecen las leyes del movimiento de Newton.

Ecuación de la ley de los gases ideales

Todas las propiedades de un gas ideal se resumen en una fórmula:

p V = n R T

donde:

$p$ – presión del gas, medida en Pa.
$V$ – volumen del gas, medido en m³.
$n$ – cantidad de sustancia, medida en moles.
$R$ – constante de los gases ideales.
$T$ – temperatura del gas, medida en kelvin.

Para hallar cualquiera de estos valores, basta con introducir los otros en la calculadora de la ley de los gases ideales.

Por ejemplo, si quieres calcular el volumen de 40 moles de un gas que se encuentra a una presión de 1013 hPa y a una temperatura de 250 K, el resultado será igual a:

V = nRT/p = 40 × 8.31446261815324 × 250 /(101 300) = 0.82 m³.

Constante de los gases ideales

La constante de los gases (símbolo $R$ ) también conocida como constante molar o universal, se utiliza en muchas ecuaciones fundamentales, como la de la ley de los gases ideales.

El valor de esta constante es $8.31446261815324 \text{ J/(mol}\! \cdot\! \text{K)}$ .

La constante de los gases suele definirse como el producto de la constante de Boltzmann $k$ (que relaciona la energía cinética y la temperatura de un gas) y el número de Avogadro 🇺🇸 (el número de átomos que hay en un mol de sustancia):

\small \begin{align*} R &= N_Ak \\ &= (6.02214076 \times 10^{23} \text{/mol})\\ &\qquad\times (1.38064852 \times 10^{-23} \text{ J/K})\\ &= 8.3144626 \text{ J/(mol}\! \cdot\! \text{K)} \end{align*}

Puede que también te resulte útil esta calculadora de la presión atmosférica a diferentes alturas 🇺🇸.

Preguntas frecuentes

¿Cuándo puedo utilizar la ley de los gases ideales?

Puedes aplicar la ley de los gases ideales a cualquier gas con una densidad lo suficientemente baja como para evitar la aparición de fuerzas intermoleculares fuertes. En estas condiciones, es posible modelar de manera aproximada un gas mediante la sencilla ecuación PV = nRT, la cual relaciona la presión, la temperatura y el volumen.

¿Cuál es la fórmula de la ley de los gases ideales?

La fórmula de la ley de los gases ideales es:

PV = nRT

donde:

P – presión, en pascales.
V – volumen, en metros cúbicos.
n – número de moles.
T – temperatura en kelvin.
R – constante de los gases ideales.

¡Recuerda utilizar unidades consistentes! El valor usado habitualmente para R, 8.314... J/mol·K, viene referido para la presión medida en pascales.

¿Cuál es la presión de 0.1 moles de un gas a 50 °C en un metro cúbico?

La presión es 268.7 Pa, o 0.00265 atm. Para obtener este resultado:

Convierte la temperatura a kelvin:

T [K] = 273.15 + 50 = 323.15 K
Determina el producto de la temperatura, número de moles y la constante de los gases: nRT = 0.1 mol × 323.15 K × 8.3145 J/mol·K = 268.7 J (es decir, energía).
Divide entre el volumen. En este caso, el volumen es 1 m³, por tanto:

P = 268.7 Pa.

¿Cuáles son las tres leyes termodinámicas en la ley de los gases ideales?

La ley de los gases ideales involucra cuatro parámetros. Mientras que el número de moles se encuentra un poco fuera del ámbito de la termodinámica clásica, los otros tres son presión, temperatura y volumen. Podemos identificar tres leyes fijando, sucesivamente, cada uno de estos parámetros:

Fijando la temperatura, encontramos la transformación isotérmica (o ley de Boyle): PV = k.
Fijando el volumen, encontramos la transformación isocórica (ley de Charles): P/T = k.
Fijando la presión, tenemos la transformación isobárica (ley de Gay-Lussac): V/T = k.

¿Cómo calculo la temperatura de un gas dados los moles, volumen y presión?

Para calcular la temperatura de un gas dada la presión y el volumen, sigue estos pasos:

Multiplica la presión por el volumen. Asegúrate de utilizar unidades consistentes, como pascales y metros cúbicos.
Calcula el producto del número de moles y la constante de los gases. Si usas pascales y metros cúbicos, la constante es R = 8.3145 J/mol·K.
Divide el resultado del paso 1 por el resultado del paso 2, para obtener la temperatura en kelvin:

T = PV/nR