Calculadora de densidad de gases

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Fórmula

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Resultados

Densidad del gas
1,2921
kg/m³
Densidad 1,2921 g/L
Fórmula ρ = PM / RT (gas ideal)

¿Qué es la calculadora de densidad de gases?

Esta herramienta calcula la densidad de un gas ideal a partir de tres magnitudes que puedes medir: la presión absoluta, la masa molar y la temperatura absoluta. Se basa en la ley de los gases ideales reordenada y sirve para cualquier gas: aire, nitrógeno, dióxido de carbono, metano y muchos más. Los resultados se expresan en kilogramos por metro cúbico (kg/m³), un valor numéricamente idéntico a los gramos por litro (g/L).

Cómo utilizarla

Introduce la presión en pascales (Pa), la masa molar en gramos por mol (g/mol) y la temperatura en kelvin (K). Por ejemplo, la presión atmosférica estándar es de 101325 Pa, el aire seco tiene una masa molar de unos 28,96 g/mol y 0 °C equivalen a 273,15 K. Pulsa «calcular» para obtener la densidad. Para pasar de °C a K, suma 273,15; para convertir atm a Pa, multiplica por 101325.

La fórmula explicada

Partiendo de \(PV = nRT\) y teniendo en cuenta que \(n = \text{masa}/M\) y que la densidad \(\rho = \text{masa}/V\), la ecuación se reordena como $$\rho = \frac{PM}{RT}.$$ Aquí \(R = 8{,}314462618\ \text{J/(mol}\cdot\text{K)}\). Como \(R\) está expresada en unidades del SI, la masa molar debe estar en kg/mol, por lo que la calculadora divide internamente entre 1000 el valor que introduces en g/mol. La densidad aumenta con la presión y la masa molar, y disminuye a medida que sube la temperatura.

Gráfico de barras que compara las densidades de gases ligeros y pesados en las mismas condiciones
A igual presión y temperatura, una mayor masa molar da mayor densidad.
Diagrama de moléculas de gas en un recipiente con etiquetas de presión, temperatura y masa molar que alimentan una fórmula de densidad
La densidad de un gas depende de la presión, la masa molar y la temperatura, según \(\rho = PM/RT\).

Ejemplo resuelto

Para el aire seco en condiciones estándar: \(P = 101325\ \text{Pa}\), \(M = 28{,}96\ \text{g/mol} = 0{,}02896\ \text{kg/mol}\), \(T = 273{,}15\ \text{K}\). Entonces $$\rho = \frac{101325 \times 0{,}02896}{8{,}314462618 \times 273{,}15} \approx \frac{2934{,}37}{2271{,}10} \approx 1{,}292\ \text{kg/m}^3,$$ un valor que coincide con la conocida densidad del aire a 0 °C.

Preguntas frecuentes

¿1 kg/m³ es igual a 1 g/L? Sí. 1 kg/m³ = 1 g/L exactamente, así que ambos resultados comparten la misma cifra.

¿Por qué la temperatura debe ir en kelvin? La ley de los gases ideales utiliza la temperatura absoluta; emplear °C daría densidades erróneas (incluso negativas).

¿Es precisa para gases reales? Es una aproximación excelente a presiones y temperaturas moderadas. Cerca de la condensación o a presiones muy altas, hay que aplicar correcciones de gas real (el factor de compresibilidad Z).

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