Para un gas ideal con 0,1 mol a 300 K y volumen de 2 L, la presión es aproximadamente 124,717 kPa. El ejercicio no identifica un gas concreto: aplica un modelo y unos datos elegidos. La guía explica las conversiones a pascales, metros cúbicos y kelvin, los cuatro despejes y la comparación de presión al cambiar volumen.
1. Define las cuatro magnitudes y el modelo
P es presión absoluta, V volumen ocupado, n cantidad de gas y T temperatura absoluta. La ecuación PV = nRT supone gas ideal. Un dato de presión manométrica mide respecto al entorno y necesita transformarse a presión absoluta antes de usarlo. Esta herramienta no conoce ni suma automáticamente una presión atmosférica. Las cuatro magnitudes del estado son positivas.
2. Convierte y calcula el ejemplo
Con n = 0,1 mol, T = 300 K y V = 2 L = 0,002 m³, P = nRT/V. Se usa R = 8,31446261815324 J/(mol·K), valor de la constante molar de los gases en SI. El resultado es 124716,9392722986 Pa, aproximadamente 124,716939 kPa. La tabla también muestra bar, atmósferas y el producto PV en julios.
PV = nRTComprimir el gas ideal aumenta la presión
Curva del modelo ideal con cantidad y temperatura constantes. No demuestra que un gas real cumpla esos supuestos.
Comprueba la idea: ¿Se puede introducir 27 °C como si fueran 27 K?
Ver la explicación
No. 27 °C equivalen a 300,15 K. La ley usa temperatura absoluta; la calculadora convierte °C y °F antes de operar.
3. Mantén cantidad y temperatura al cambiar volumen
La práctica fija n = 0,1 mol y T = 300 K. Recorre volúmenes entre 1 y 5 L sobre ejes fijos de 0 a 250 kPa. A 2 L se marca aproximadamente 124,717 kPa y a 4 L, 62,3585 kPa. La curva es inversa porque nRT permanece constante; no describe una compresión real que necesariamente conserve la temperatura.
Práctica interactiva
Compara volúmenes a temperatura constante
n = 0,1 mol y T = 300 K constantes. Ejes fijos: 1–5 L y 0–250 kPa.
A 2 L, P ≈ 124,716939 kPa.
4. Utiliza kelvin y presión absoluta
Para Celsius, T(K) = t(°C) + 273,15. Para Fahrenheit, T(K) = (t(°F) + 459,67) × 5/9. No basta multiplicar o dividir el número de grados. La conversión debe dar más de 0 K. 1 atm equivale a 101325 Pa y 1 bar a 100000 Pa; 1 L equivale a 0,001 m³. Una temperatura negativa en Celsius puede ser válida si sigue por encima del cero absoluto.
5. Comprueba los otros despejes y las entradas
Puedes despejar V = nRT/P, n = PV/(RT) o T = PV/(nR). Ceros y valores negativos de presión absoluta, volumen, moles o kelvin se rechazan para este estado de gas. Una entrada en °C igual o inferior a −273,15, o en °F igual o inferior a −459,67, no pertenece al alcance. Una cifra de temperatura muy cercana al límite puede perder precisión al convertirse.
6. Distingue el modelo de las propiedades de un gas real
Las interacciones y el volumen propio de las partículas se omiten. El comportamiento real puede apartarse del ideal, especialmente en condiciones de presión alta o cerca de cambios de fase. La herramienta no determina ese grado de desviación, condensación, seguridad de un recipiente ni energía interna. Un resultado numérico válido no confirma que el modelo sea adecuado al material y condiciones del ejercicio.
Ponlo en práctica