¿Qué es la Ley de Gay-Lussac?
La Ley de Gay-Lussac describe cómo varía la presión de una cantidad fija de gas encerrado en un recipiente rígido y sellado a medida que cambia su temperatura. Cuando el volumen y el número de moléculas se mantienen constantes, la presión del gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta. Dicho de otro modo: si calientas el gas, su presión sube; si lo enfrías, la presión baja. Por eso un aerosol advierte de no exponerlo al calor y por eso la presión de los neumáticos del coche cambia con las estaciones.
La fórmula
La ley se expresa como \(\text{P}_1 / \text{T}_1 = \text{P}_2 / \text{T}_2\), donde \(\text{P}_1\) y \(\text{T}_1\) son la presión y la temperatura iniciales, y \(\text{P}_2\) y \(\text{T}_2\) los valores finales. La temperatura debe estar en kelvin (K = °C + 273,15); usar grados Celsius da resultados erróneos, porque la relación solo es válida en una escala absoluta. Para hallar una incógnita, despeja: $$\text{P}_2 = \frac{\text{P}_1 \times \text{T}_2}{\text{T}_1}$$ o bien $$\text{T}_2 = \frac{\text{T}_1 \times \text{P}_2}{\text{P}_1}$$
Cómo usar esta calculadora
Elige qué variable quieres calcular y, a continuación, introduce los otros tres valores conocidos. La presión puede expresarse en cualquier unidad (kPa, atm, psi), siempre que ambas presiones usen la misma; el resultado se devolverá en esa misma unidad. Las temperaturas deben estar en kelvin. Pulsa «calcular» para obtener al instante el valor que falta.
Ejemplo resuelto
Un gas a 100 kPa y 300 K se calienta hasta 400 K a volumen constante. La nueva presión es $$\text{P}_2 = \frac{100 \times 400}{300} = \mathbf{133{,}33 \text{ kPa}}$$ La presión aumentó porque subió la temperatura.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la temperatura tiene que estar en kelvin? La proporcionalidad solo se cumple en una escala de temperatura absoluta, donde el 0 indica ausencia total de movimiento térmico. La escala Celsius tiene el cero desplazado, así que las proporciones dejan de ser válidas.
¿Cambia el volumen en esta ley? No. La Ley de Gay-Lussac supone que el recipiente es rígido, por lo que el volumen y los moles de gas permanecen constantes. Si el volumen varía, utiliza en su lugar la Ley Combinada de los Gases.
¿Puedo usar psi o atm? Sí, cualquier unidad de presión sirve siempre que ambas presiones compartan la misma. El resultado se devuelve en esa unidad.
