Calculadora da lei de Charles
2 litros de gás a 300 K aquecidos até 600 K se expandem para 4 litros, porque o volume dividido pela temperatura em kelvin fica constante à pressão fixa. Informe V1, T1 e o volume final ou a temperatura final. Grátis no seu navegador.
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Exemplo resolvido
- V1
- 2
- T1
- 300
- T2
- 600
- V2
- 4
- Resolvido
- v2
- Razão
- 0,0066666667
- Law
- V1/T1 = V2/T2
A lei de Charles afirma que, para uma quantidade fixa de gás a pressão constante, o volume e a temperatura absoluta permanecem proporcionais: V1 dividido por T1 é igual a V2 dividido por T2. Esta calculadora recebe o volume e a temperatura iniciais em kelvin, mais exatamente um entre o volume final ou a temperatura final, e devolve o valor final que falta com o conjunto completo V1, T1, V2, T2 para que você mesmo confira a razão. O zero absoluto (zero kelvin) é rejeitado porque a lei só é definida para temperaturas absolutas positivas, e os volumes devem ser positivos para que as proporções permaneçam fisicamente significativas em trabalho de sala de aula e laboratório em estilo de gás ideal.
O que a lei de Charles resolve e quando se aplica
A lei de Charles é uma das leis clássicas dos gases usada em química e física quando a pressão e a quantidade de gás são mantidas fixas enquanto o volume e a temperatura mudam juntos. Em forma simbólica é V sobre T igual a uma constante, ou, mais útil para o cálculo, V1 sobre T1 igual a V2 sobre T2.
O volume pode usar qualquer unidade consistente — litros, mililitros ou metros cúbicos — desde que ambos os volumes compartilhem essa unidade; a capacidade não converte unidades, apenas aplica a proporção. A pressão é assumida constante por construção; se a pressão também mudar, você precisa da lei combinada dos gases ou da equação do gás ideal, e não deste solucionador especializado.
Como chamar a calculadora e ler o resultado
Envie um objeto com v1 e t1 obrigatórios, e exatamente um entre v2 ou t2. Se você fornecer t2, o serviço resolve v2 como v1 vezes t2 dividido por t1. Se você fornecer v2, ele resolve t2 como t1 vezes v2 dividido por v1.
Esse portão estrito mantém honestos os pipelines automatizados — um bot que esquece unidades ou passa Celsius como se fosse kelvin verá um erro claro em vez de uma expansão silenciosamente errada.
Laboratórios de sala de aula, verificações de processo e dicas de automação
Engenheiros de processo podem programar verificações em lote quando um vaso é aquecido em um cronograma e o alívio de pressão é projetado para que a pressão permaneça quase constante, estimando a variação de volume que vedações ou volumes flexíveis devem absorver. Prefira kelvin em todo o seu pipeline: guarde o Celsius do sensor apenas na borda, converta uma vez e depois chame esta capacidade. Nunca passe zero absoluto nem deixe ambos os campos finais vazios.
Quando você precisar da lei de Boyle (pressão-volume a temperatura fixa) ou de Gay-Lussac (pressão-temperatura a volume fixo), use uma calculadora de lei dedicada em vez de esticar a lei de Charles além da pressão constante. Mantenha na documentação exemplos com números redondos como V1 igual a 2, T1 igual a 300 K, T2 igual a 600 K, para que os revisores verifiquem V2 igual a 4 por inspeção.
Casos de uso
Prever a expansão do gás após aquecimento
Dado um volume e uma temperatura iniciais conhecidos, forneça a temperatura final planejada para obter o volume final a pressão constante antes de uma etapa de aquecimento em laboratório.
Retrocalcular a temperatura a partir da variação de volume
Quando um recipiente flexível cresce de V1 para V2, resolva a temperatura absoluta T2 implicada pela lei de Charles a pressão constante.
Perguntas frequentes
O que é a lei de Charles nesta calculadora?
A pressão constante, V1/T1 = V2/T2 com temperaturas em kelvin. Forneça V1, T1 e um entre V2 ou T2; o serviço retorna o valor final que falta e o conjunto completo das quatro grandezas.
Por que a temperatura deve estar em kelvin?
A lei de Charles é uma proporção de temperatura absoluta. Os pontos zero de Celsius ou Fahrenheit não são o zero absoluto; zero kelvin é rejeitado porque a lei não é definida ali para esta ferramenta.
Posso enviar tanto V2 quanto T2?
Não. Exatamente um valor final deve ser fornecido para que o outro possa ser resolvido.
A pressão precisa ser informada?
Não. A lei de Charles assume que a pressão é mantida constante; a pressão não é uma entrada. Se a pressão muda, use uma relação de lei dos gases diferente.
Posso achar a temperatura final em vez do volume?
Sim. Informe o volume final no lugar da temperatura final e a calculadora obtém T2 como T1 vezes V2 dividido por V1, em kelvin. Informe apenas um dos dois valores finais.
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/charles-law \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"v1":2,"t1":300}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/thermo/charles-law", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"v1": 2,
"t1": 300
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/thermo/charles-law",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"v1": 2,
"t1": 300
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/thermo/charles-law", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"v1":2,"t1":300}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"v1":2,"t1":300}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/thermo/charles-law", 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
{
"v1": 2,
"t1": 300
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "thermo.charles_law",
"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
O que a lei de Charles resolve e quando se aplica
As temperaturas devem ser absolutas: converta Celsius para kelvin somando 273,15 antes de chamar o endpoint, porque uma entrada em kelvin zero ou negativa não é uma temperatura absoluta válida para esta relação. Use esta ferramenta quando você conhece três das quatro grandezas e precisa do quarto valor final, por exemplo expandindo um balão à medida que a temperatura sobe, dimensionando a câmara de um pistão após um degrau de temperatura, ou conferindo um resultado de exercício contra uma API determinística em vez de uma fórmula de planilha que você pode digitar errado.
Como chamar a calculadora e ler o resultado
A resposta JSON ecoa todos os quatro escalares, nomeia qual campo foi resolvido, retorna a razão V1/T1 para auditoria, e rotula a lei e a hipótese de pressão constante para que o código posterior não precise fixar strings de documentação. Combinações inválidas falham com invalid_input e não são cobradas: faltar os dois finais, fornecer os dois finais, números não finitos, volume não positivo, ou kelvin zero ou negativo.
Laboratórios de sala de aula, verificações de processo e dicas de automação
Em laboratórios de ensino, os estudantes costumam medir o volume inicial à temperatura ambiente e depois aquecer o gás a pressão aproximadamente constante; inserir V1, T1 e T2 medidos neste endpoint produz o V2 previsto para comparação com a leitura da proveta graduada ou da seringa.
Casos de integração
Automatizar verificações de exercícios e provas
Chame a API a partir de um script de correção com três valores conhecidos e compare o campo resolvido com as respostas dos estudantes sem manter uma folha de fórmulas separada.
Perguntas técnicas
Quanto custa a API?
As chamadas bem-sucedidas são cobradas a US$ 0,002 por item do seu saldo pré-pago do KIT. Requisições invalid_input que falham não são cobradas. O widget do navegador roda o mesmo solucionador grátis para uso interativo.