¿Qué es la Ley de Gay-Lussac?
La Ley de Gay-Lussac describe cómo varía la presión de una cantidad fija de gas con la temperatura cuando el volumen se mantiene constante. Establece que la presión es directamente proporcional a la temperatura absoluta (en Kelvin): a medida que el gas se calienta, sus moléculas chocan con las paredes del recipiente con más fuerza y frecuencia, lo que aumenta la presión. Esta relación se expresa como \(\frac{\text{P}_1}{\text{T}_1} = \frac{\text{P}_2}{\text{T}_2}\).
Cómo usar esta calculadora
Elige la variable que quieres calcular e introduce los tres valores conocidos. La presión puede expresarse en cualquier unidad (kPa, atm, psi) siempre que ambas presiones usen la misma. La temperatura, en cambio, debe estar en Kelvin: para convertir desde grados Celsius, suma 273,15. La calculadora te devuelve al instante el valor que falta.
La fórmula paso a paso
Partiendo de \(\frac{\text{P}_1}{\text{T}_1} = \frac{\text{P}_2}{\text{T}_2}\), puedes despejar cualquier variable:
$$\text{P}_2 = \frac{\text{P}_1 \times \text{T}_2}{\text{T}_1}, \quad \text{P}_1 = \frac{\text{P}_2 \times \text{T}_1}{\text{T}_2}, \quad \text{T}_2 = \frac{\text{T}_1 \times \text{P}_2}{\text{P}_1}, \quad \text{T}_1 = \frac{\text{T}_2 \times \text{P}_1}{\text{P}_2}.$$Como la ley se basa en cocientes, las unidades de presión se cancelan: lo único que importa es ser coherente y usar siempre la misma.
Ejemplo resuelto
Un recipiente sellado contiene gas a 100 kPa y 300 K. Si se calienta hasta 350 K a volumen constante, ¿cuál es la nueva presión? Aplicando $$\text{P}_2 = \frac{\text{P}_1 \times \text{T}_2}{\text{T}_1} = \frac{100 \times 350}{300} = \mathbf{116{,}67 \text{ kPa}}.$$ La presión aumenta porque la temperatura subió mientras el volumen permaneció fijo.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la temperatura debe estar en Kelvin? La ley depende de la temperatura absoluta. Usar grados Celsius (que pueden ser cero o negativos) genera cocientes sin sentido. Convierte siempre: \(\text{K} = {}^\circ\text{C} + 273{,}15\).
¿Cambia el volumen? No. La Ley de Gay-Lussac solo se cumple a volumen constante y con una cantidad fija de gas. Si el volumen varía, utiliza en su lugar la Ley General de los Gases (ley combinada).
¿Puedo usar atm o psi? Sí. Sirve cualquier unidad de presión siempre que ambos valores se expresen en la misma, ya que la unidad se cancela en el cociente.
