Calculadora de densidad de un gas ideal

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Fórmula

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Resultados

Densidad del gas ideal
1,292498
kg/m³
Constante de los gases R 8,314462618 J/(mol·K)
Fórmula ρ = P·M / (R·T)

¿Qué es la calculadora de densidad de un gas ideal?

Esta herramienta determina la densidad de un gas que se comporta como ideal a partir de su presión, su masa molar y su temperatura absoluta. Se deduce directamente de la ley de los gases ideales y resulta muy útil en química, termodinámica, climatización (HVAC) e ingeniería aeroespacial para estimar con rapidez la densidad del aire y de otros gases.

La fórmula explicada

Partimos de la ley de los gases ideales \(PV = nRT\). Como la masa es igual al número de moles por la masa molar (\(m = nM\)) y la densidad es la masa entre el volumen (\(\rho = m/V\)), obtenemos:

$$\rho = \frac{P \cdot M}{R \cdot T}$$

Donde \(P\) es la presión absoluta en pascales (Pa), \(M\) es la masa molar en kg/mol, \(R\) es la constante universal de los gases, \(8{,}314462618\ \text{J/(mol}\cdot\text{K)}\), y \(T\) es la temperatura absoluta en kelvin (K). El resultado es la densidad en kg/m³. Como lo habitual es conocer la masa molar en g/mol, la calculadora divide automáticamente tu valor entre 1000 para convertirlo a kg/mol.

Recipiente sellado con partículas de gas que muestra cómo una mayor presión aumenta la densidad
Una mayor presión comprime más moléculas en el mismo volumen, aumentando la densidad.
Diagrama que muestra que la densidad es igual a la presión por la masa molar dividida entre la constante de los gases por la temperatura
La fórmula de densidad del gas ideal relaciona la densidad con la presión, la masa molar y la temperatura.

Cómo usarla

Introduce la presión del gas en pascales (1 atm = 101.325 Pa), la masa molar en gramos por mol (aire ≈ 28,97 g/mol, CO₂ ≈ 44,01 g/mol) y la temperatura en kelvin (°C + 273,15). Pulsa calcular para obtener la densidad en kg/m³.

Ejemplo resuelto

Calculemos la densidad del aire seco en condiciones estándar: \(P = 101.325\ \text{Pa}\), \(M = 28{,}97\ \text{g/mol} = 0{,}02897\ \text{kg/mol}\), \(T = 273{,}15\ \text{K}\). Entonces $$\rho = \frac{101.325 \times 0{,}02897}{8{,}314462618 \times 273{,}15} = \frac{2935{,}39}{2271{,}10} \approx 1{,}2925\ \text{kg/m}^3,$$ que coincide con el valor de referencia del aire a 0 °C.

Preguntas frecuentes

¿Por qué la temperatura debe expresarse en kelvin? La ley de los gases ideales exige la temperatura absoluta; usar grados Celsius da densidades incorrectas e incluso negativas.

¿Sirve para cualquier gas? Sí, siempre que el gas se comporte de forma casi ideal: a baja presión y a temperaturas muy por encima de su punto de ebullición. Los gases reales se desvían cerca de la condensación.

¿Qué presión debo usar para la "atmosférica"? Usa 101.325 Pa para 1 atmósfera estándar, o 100.000 Pa para 1 bar.

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