¿Qué es la calculadora de volumen de un gas ideal?
Esta herramienta calcula el volumen que ocupa un gas ideal mediante la ley de los gases ideales, \(PV = nRT\), despejada para obtener el volumen: \(V = nRT/P\). Introduce la cantidad de gas (en moles), la temperatura absoluta (en kelvin) y la presión (en pascales), y la calculadora devuelve el volumen en metros cúbicos y en litros. Es una herramienta universal de física y química, válida en cualquier país.
Cómo usarla
Necesitas tres datos: el número de moles de gas (n), la temperatura en kelvin (T) —recuerda convertir los grados Celsius sumando 273,15— y la presión en pascales (P). Una atmósfera estándar equivale a 101.325 Pa. La calculadora utiliza la constante de los gases en unidades SI, \(R = 8{,}314462618 \ \text{J/(mol}\cdot\text{K)}\), de modo que si mantienes todos los datos en unidades del SI obtendrás el volumen directamente en metros cúbicos.
La fórmula explicada
La ley de los gases ideales relaciona las cuatro variables de estado de un gas. Al despejar V en \(PV = nRT\) obtenemos $$V = \frac{nRT}{P}$$ El volumen aumenta con un mayor número de moles o una temperatura más alta, y disminuye al subir la presión. El modelo supone que las moléculas tienen un volumen despreciable y que no existen fuerzas intermoleculares, una aproximación excelente para la mayoría de los gases a presiones moderadas y temperaturas muy por encima de su punto de ebullición.
Ejemplo resuelto
Para 1 mol de gas a 273,15 K y 101.325 Pa: $$V = \frac{1 \times 8{,}314462618 \times 273{,}15}{101.325} \approx 0{,}022414 \ \text{m}^3$$ es decir, 22,414 litros: el conocido volumen molar de un gas ideal en condiciones normales de presión y temperatura (CNPT o STP).
Preguntas frecuentes
¿Qué unidades debo usar? Emplea moles, kelvin y pascales para obtener resultados del SI en metros cúbicos. El valor en litros es simplemente \(\text{m}^3 \times 1000\).
¿Cómo convierto grados Celsius a kelvin? Suma 273,15 a la temperatura en grados Celsius.
¿Es exacta para gases reales? No: se trata de una idealización. Los gases reales se desvían a presiones altas o temperaturas bajas, donde ecuaciones como la de van der Waals resultan más precisas.
