Calculadora de densidade de gás
O ar seco a 101325 Pa e 273,15 K tem densidade de cerca de 1,29 kg por metro cúbico. Informe pressão absoluta, massa molar e temperatura em kelvin e receba a densidade do gás ideal, com os produtos P·M e R·T para conferir as contas. Grátis no seu navegador.
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Exemplo resolvido
- Pressão
- 101.325
- Massa molar
- 0,0289647
- Criatividade
- 273,15
- Constante dos gases
- 8,314462618
- Densidade
- 1,2922610581
- Produto pm
- 2.934,8482275
- Produto rt
- 2.271,09546411
A densidade mássica do gás ideal segue diretamente da equação de estado quando você reordena PV = nRT em massa por unidade de volume. Com a massa molar M igual à massa total dividida pela quantidade de substância, a densidade rho é a pressão vezes a massa molar dividida pelo produto da constante dos gases e da temperatura absoluta: rho é igual a P vezes M sobre R vezes T. Esta calculadora recebe pressão absoluta, massa molar e temperatura absoluta —mais uma constante dos gases opcional que por padrão usa o valor SI 8.314462618 joules por mol por kelvin— e devolve a densidade junto com os produtos intermediários P·M e R·T para que você possa conferir a álgebra intermediária em folhas de exercícios. Temperatura não positiva é rejeitada porque o zero absoluto e abaixo ficam fora do modelo e dividiriam por zero em T igual a zero.
Como a densidade do gás ideal segue de PV = nRT
Parta da lei dos gases ideais PV igual a nRT, em que P é a pressão absoluta, V o volume, n a quantidade de substância em moles, R a constante universal dos gases e T a temperatura absoluta em kelvin. A massa m da amostra é n vezes a massa molar M, de modo que n é igual a m sobre M. Substitua na equação de estado para obter PV igual a (m/M) RT e reordene para massa sobre volume: m/V é igual a P M sobre R T.
Esse quociente é a densidade mássica rho. Em unidades SI você normalmente envia P em pascals, M em quilogramas por mol, T em kelvin e deixa R no padrão 8.314462618 joules por mol por kelvin, o que produz densidade em quilogramas por metro cúbico. A ferramenta não converte Celsius nem Fahrenheit para kelvin, não aplica fatores de compressibilidade para gases reais, não mistura espécies além de uma única massa molar efetiva que você já escolheu e não resolve problemas de Boyle ou Charles que omitam a massa molar.
Onde os cálculos de densidade de gás aparecem no trabalho real
Cursos de química e física do ensino médio atribuem constantemente problemas de densidade do gás ideal que dão P, M e T e pedem rho, muitas vezes para balões de ar, estimativas de enchimento de tanques ou comparação de gases leves e pesados no mesmo estado. Laboratórios universitários de química geral e termo introdutória usam a mesma redução de três números antes de introduzir equações de estado de gases reais e regras de mistura.
Técnicos de processo e aprendizes de HVAC verificam a densidade aproximada do gás para estimativas de vazão mássica em dutos quando só se conhecem a pressão absoluta, a composição via massa molar e a temperatura.
Se mais tarde você precisar da lei de Boyle sem massa molar, pressão hidrostática de líquidos a partir da densidade do fluido, conversão de unidades entre atmosferas e pascals, conversão de kelvin a partir de Celsius ou correções por fator de compressibilidade, trate-os como intenções de busca e páginas de destino separadas em vez de sobrecarregar esta página da calculadora de densidade de gás.
Casos de uso
Gabaritos de lição de casa e laboratório
Calcule rho = PM/RT para estados de livro de ar, oxigênio e hidrogênio para que professores e autoavaliadores compartilhem uma única verdade de referência, incluindo a rejeição de temperatura não positiva.
Estimativas de densidade em balões e tanques
Estime a densidade mássica do gás ideal a partir da pressão absoluta medida, da massa molar conhecida e da temperatura absoluta antes de checagens de vazão mássica ou flutuabilidade.
Perguntas frequentes
Qual fórmula esta calculadora de densidade de gás usa?
rho = P · M / (R · T). Dados a pressão absoluta, a massa molar, a temperatura absoluta e a constante dos gases R opcional (padrão 8.314462618 J/(mol·K)), a resposta devolve a densidade e os produtos intermediários P·M e R·T.
O que acontece se a temperatura for zero ou negativa?
Temperatura absoluta não positiva não é permitida sob o modelo de densidade do gás ideal rho = PM/RT.
A constante dos gases é obrigatória?
Forneça o seu próprio R positivo ao trabalhar em um conjunto de unidades coerente não SI.
Quanto custa?
A ferramenta do navegador é gratuita e roda localmente.
Posso usar atmosferas em vez de pascals?
Sim, desde que você informe também uma constante dos gases em unidades compatíveis, como 0,08205746 L·atm/(mol·K). Nada é convertido nos bastidores, então a densidade sai no sistema de unidades que você escolheu.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/thermo/gas-density \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"pressure":101325,"molar_mass":0.0289647,"temperature":273.15}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/thermo/gas-density", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"pressure": 101325,
"molar_mass": 0.0289647,
"temperature": 273.15
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/thermo/gas-density",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"pressure": 101325,
"molar_mass": 0.0289647,
"temperature": 273.15
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/thermo/gas-density", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"pressure":101325,"molar_mass":0.0289647,"temperature":273.15}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"pressure":101325,"molar_mass":0.0289647,"temperature":273.15}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/thermo/gas-density", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemplo de requisição
{
"pressure": 101325,
"molar_mass": 0.0289647,
"temperature": 273.15
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "thermo.gas_density",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
Como a densidade do gás ideal segue de PV = nRT
Planilhas de química às vezes usam atmosferas, gramas por mol e R igual a 0.08205746 litro-atmosferas por mol por kelvin; esta calculadora aceita um gas_constant explícito para que esses sistemas coerentes funcionem sem conversão de unidades oculta. A temperatura absoluta deve ser estritamente positiva: T menor ou igual a zero é rejeitada com invalid_input em vez de devolver infinity ou uma densidade negativa sem sentido.
O que você envia e o que recebe de volta
Checagens clássicas de livro incluem ar seco perto de uma atmosfera e zero Celsius recuperando cerca de 1.29 quilogramas por metro cúbico, oxigênio à temperatura ambiente com M igual a 0.032 quilogramas por mol, e R explícito ao trabalhar em unidades litro-atmosfera. Envie números finitos nos campos pressure, molar_mass e temperature. pressure é a pressão absoluta em qualquer unidade coerente com sua escolha de R; deve ser positiva. molar_mass é a massa molar do gás puro ou a massa molar efetiva de uma mistura e deve ser positiva —o ar seco é cerca de 0.0289647 quilogramas por mol em SI—. temperature é a temperatura absoluta em kelvin e deve ser maior que zero; valores nulos ou negativos falham com uma mensagem que nomeia a regra de temperatura não positiva. gas_constant é opcional: quando omitido, o motor usa 8.314462618 e define gas_constant_defaulted como true; quando fornecido, deve ser um número finito positivo e gas_constant_defaulted é false. Campos ausentes, cadeias não numéricas, NaN e Infinity falham com invalid_input e não são cobrados. Em caso de sucesso, a resposta ecoa pressure, molar_mass, temperature e gas_constant limpos, informa density como P·M/(R·T), inclui product_pm e product_rt para checagens intermediárias, indica a convenção de unidades SI e inclui a cadeia de fórmula e o método ideal_gas_density. O preço das chamadas API bem-sucedidas é a base publicada de US$ 0,002 por item; falhas de validação não consomem saldo pré-pago.
Onde os cálculos de densidade de gás aparecem no trabalho real
Como esta capacidade é um motor de análise puro, o preço da API é a base publicada de US$ 0,002 por item bem-sucedido e a validação falha não consome saldo.
Casos de integração
Widgets curriculares e fixtures de API
Acione demonstrações no navegador e testes golden de CI a partir do mesmo solucionador isomorfo para que as ferramentas de sala de aula nunca discordem da avaliação no backend.
Perguntas técnicas
Quais unidades devo usar?
Os padrões SI são Pa para pressão, kg/mol para massa molar, K para temperatura e R = 8.314462618 J/(mol·K), dando densidade em kg/m³. Para outros sistemas passe um gas_constant correspondente e mantenha as unidades coerentes; a ferramenta não converte unidades por você.