Cuatro números describen un gas: presión, volumen, cantidad y temperatura. Cambia uno, y al menos otro debe cambiar, porque la ley de gases ideales los une en una sola ecuación: presión por volumen igual a moles por una constante por temperatura, PV igual a nRT. Esta calculadora resuelve esa ecuación para el valor que no conoces, desde los tres que sí conoces. Es la ecuación más usada en problemas de gases, y premia unas unidades cuidadosas.
La constante R fija las unidades, y esta herramienta usa R igual a 0,082057 litros-atmósfera por mol-kelvin. Esa elección fija las unidades: presión en atmósferas, volumen en litros, cantidad en moles y temperatura en kelvin. La temperatura debe ir en kelvin, nunca en Celsius, porque la ley necesita una escala absoluta que empiece en cero. Un gas a 0 grados Celsius está a 273,15 kelvin, y olvidar esa conversión es el error más común en deberes de gases.
Veamos un ejemplo. Un mol de gas a 1 atmósfera y 273,15 kelvin ocupa 22,414 litros. Compruébalo: nRT es 1 por 0,082057 por 273,15, que son 22,414, y al dividir entre la presión 1 quedan 22,414 litros. Ese número, 22,414 litros por mol en condiciones estándar de temperatura y presión, merece memorizarse, porque permite comprobar muchas respuestas. Si tu respuesta para un mol en condiciones de habitación está lejos de 24 litros, algo falló.
Resolver cada variable es la misma ecuación reordenada. La presión es nRT entre volumen: comprime un gas a la mitad del volumen y la presión se duplica. El volumen es nRT entre presión: reduce la presión a la mitad y el volumen se duplica. Los moles son PV entre RT: más presión o volumen a la misma temperatura significa más gas. La temperatura es PV entre nR: calienta un recipiente cerrado y la presión sube, por eso las latas selladas advierten contra el calentamiento.
Las unidades engañan incluso a estudiantes cuidadosos. Si un problema da la presión en kilopascales o el volumen en mililitros, convierte antes de calcular: 101,325 kilopascales son 1 atmósfera, y 1.000 mililitros son 1 litro. Si da la temperatura en Celsius, suma 273,15 primero. Una comprobación rápida de unidades al final también ayuda: las presiones deben estar cerca de 1 atmósfera en condiciones cotidianas, y los volúmenes para uno o dos moles deben ser decenas de litros, no miles.
La palabra ideal es una advertencia, no un adorno. Los gases reales tienen moléculas con tamaño, y esas moléculas se atraen, así que la ley se desvía a alta presión, donde las moléculas se apelotonan, y a baja temperatura, donde las atracciones pesan más. Para problemas escolares en condiciones cercanas a la habitación, el error es pequeño y la ley es una buena herramienta. Para presiones industriales o gases cerca de licuarse, los ingenieros usan ecuaciones corregidas, y esta calculadora no finge lo contrario.
Usa esta calculadora como ayuda de práctica para estudio y deberes, no como procedimiento de ingeniería. Es un estimador educativo, y el trabajo real con presión sigue normas de seguridad, equipos homologados y supervisión formada. Los recipientes a presión almacenan mucha energía, y ninguna herramienta web puede juzgar si un recipiente es seguro. Revisa cada resultado con un ejemplo resuelto de tu libro, y si una respuesta de presión parece grande, para y repite las unidades antes que nada.
La ley combinada de los gases es la ley de gases ideales con los moles fijos, y responde la mayoría de las preguntas cotidianas sobre gases sin R. La presión por el volumen entre la temperatura se mantiene constante, así que P1V1 entre T1 es igual a P2V2 entre T2, con la temperatura siempre en kelvin. Un globo con 2 litros a 300 kelvin y 1 atmósfera, llevado a un lugar donde la presión es 0,5 atmósferas y la temperatura sigue en 300 kelvin, se expande a 4 litros, porque reducir la presión a la mitad duplica el volumen. Las condiciones estándar también merecen fijarse: los libros antiguos usan 0 grados Celsius y 1 atmósfera, que dan 22,414 litros por mol, mientras los nuevos usan 25 grados Celsius, que dan unos 24,8 litros, así que comprueba siempre qué estándar quiere decir tu pregunta.