Lei de Gay-Lussac

A lei de Gay-Lussac é a relação isocórica entre pressão e temperatura de uma quantidade fixa de gás ideal: pressão e temperatura absoluta permanecem diretamente proporcionais enquanto o volume fica constante. Esta calculadora é a página de física dessa lei quando a incógnita é a nova pressão depois de aquecer ou resfriar a amostra. Você informa a pressão inicial, a temperatura inicial em kelvin e a nova temperatura em kelvin; o mecanismo devolve a pressão final com P2 igual a P1 vezes T2 dividido por T1. As duas temperaturas devem ser estritamente positivas porque o kelvin é uma escala absoluta e o rearranjo divide por T1.

O que a lei de Gay-Lussac calcula e quais grandezas informar

A lei de Gay-Lussac, também ensinada como lei de Amontons da pressão e da temperatura, afirma que a pressão de um gás ideal confinado é diretamente proporcional à temperatura absoluta quando o volume e a quantidade de gás permanecem fixos. Para dois estados de equilíbrio da mesma amostra a proporção vira P1 sobre T1 igual a P2 sobre T2, que se rearranja na fórmula de trabalho P2 igual a P1 vezes T2 dividido por T1.

A temperatura absoluta é obrigatória: o zero da escala deve ser o zero termodinâmico verdadeiro, por isso esta calculadora espera T1 e T2 em kelvin. Uma leitura Celsius de vinte e cinco graus é duzentos e noventa e oito ponto um cinco kelvin, não vinte e cinco, e alimentar Celsius sem conversão vai escalar a pressão pela razão errada. As unidades de pressão são livres desde que consistentes: se P1 está em quilopascais, P2 sai em quilopascais; se P1 está em atmosferas, P2 sai em atmosferas.

A ferramenta não converte bar em psi, não introduz volume como faria a lei combinada dos gases e não aplica fator de compressibilidade. Ela responde a uma só pergunta de física: dada a pressão inicial e as duas temperaturas em kelvin de um processo isocórico, qual é a nova pressão. As duas temperaturas devem ser estritamente positivas.

Zero kelvin não é um estado termodinâmico alcançável para a amostra, e um T1 não positivo tornaria a divisão indefinida ou não física. Kelvin negativo é rejeitado pelo mesmo motivo.

Onde uma calculadora da lei de Gay-Lussac se justifica

Cursos de física do ensino médio e do primeiro ano universitário passam com frequência problemas isocóricos que dão duas temperaturas em kelvin e uma pressão e pedem a pressão final que falta, muitas vezes para demonstrações com frascos selados, croquis de autoclave ou a história de um cilindro rígido que aquece. Geradores de prova precisam de um oráculo determinístico que marque como erro o caso de temperatura nula ou negativa em vez de devolver infinito em silêncio, que um corretor defeituoso poderia tratar como acerto.

Técnicos de processo e de segurança checam recipientes rígidos fechados quando só se conhece um salto de temperatura isocórico e o alvo é uma nova pressão, tratando o resultado como linha de base de livro e não como cálculo completo de código de vaso. Validação falha não consome saldo.

Mantenha as temperaturas em kelvin de ponta a ponta, converta Celsius ou Fahrenheit antes de chamar, conserve unidades de pressão consistentes e fixe o valor da pressão final nos testes para que tarefas, plugins LMS e workers de borda continuem reproduzíveis sem levantar um solver termodinâmico próprio. Trabalho de Boyle ou Charles a volume variável, rearranjos de gás combinado, resoluções de gás ideal por mols e equações de estado de gás real ficam fora desta página, então trate o número como a linha de base clássica pressão-temperatura a volume constante.

Checagens de ida e volta são simples: divida P1 por T1 para recuperar a razão conservada, multiplique por T2 e confirme que iguala a P2 publicada com o mesmo arredondamento a doze casas usado nos goldens.