Calculadora de la ley de Boyle

La ley de Boyle es la relación isoterma de gas ideal que mantiene constante el producto de presión y volumen cuando no cambian la temperatura ni la cantidad de gas. En símbolos, P1 por V1 igual a P2 por V2: si comprime un gas con suficiente lentitud para que el calor salga y la temperatura se mantenga fija, la presión sube al caer el volumen en proporción inversa. El volumen cero se rechaza porque un recipiente vacío queda fuera del modelo.

Cómo relaciona la ley de Boyle presión y volumen inicial y final

Robert Boyle observó que, para una cantidad fija de gas a temperatura constante, presión y volumen se intercambian de modo que su producto permanece igual. La ecuación de trabajo es por tanto P1 · V1 = P2 · V2, que se reordena a V2 = (P1 · V1) / P2 cuando se conoce la presión final, o P2 = (P1 · V1) / V2 cuando se conoce el volumen final.

La presión puede expresarse en atmósferas, kilopascales, bares o torr siempre que P1 y P2 compartan la misma unidad; el volumen puede ser litros, metros cúbicos o mililitros siempre que V1 y V2 compartan la misma unidad. La calculadora no convierte entre sistemas de unidades, no introduce temperatura por la ley de los gases ideales, no aplica las relaciones de Charles ni de Gay-Lussac y no corrige factores de compresibilidad de gas real.

Solo responde a la definición algebraica que los cursos de química de secundaria y primer año llaman ley de Boyle. El volumen cero es el borde crítico de validación: un volumen inicial o final de cero se rechaza con entrada inválida en lugar de producir división por cero o una presión infinita sin sentido. La presión cero se rechaza igualmente cuando haría indefinido el producto o dividiría por cero al resolver el volumen.

Qué envía y qué recibe de vuelta

Envíe números finitos en los campos p1 y v1 para el estado inicial, más exactamente uno de p2 o v2 para el estado final conocido. p1 es la presión inicial en cualquier unidad de presión coherente y debe ser no nula. v1 es el volumen inicial en cualquier unidad de volumen coherente y debe ser no nulo; el volumen cero falla con un mensaje que nombra la regla de volumen cero. Si suministra p2, el motor resuelve v2 igual al producto P1 por V1 dividido por P2.

Si suministra v2, resuelve p2 igual a ese mismo producto dividido por V2. Campos ausentes, cadenas no numéricas, NaN e Infinity también fallan y no se cobran. Comprobaciones clásicas de libro incluyen duplicar la presión de una muestra de tres litros y recuperar la mitad del volumen, o reducir a la mitad el volumen de un cilindro presurizado y recuperar el doble de presión.

Dónde aparecen los cálculos de la ley de Boyle en el trabajo real

Los cursos de química y física de secundaria asignan constantemente problemas que dan dos presiones y un volumen —o dos volúmenes y una presión— y piden la variable de estado isoterma que falta, a menudo para demos de jeringa, tanques de buceo o bocetos de globos meteorológicos bajo la idealización a temperatura constante. Los laboratorios universitarios de química general usan la misma reducción de tres números antes de introducir escalas de temperatura absoluta y la ecuación completa del gas ideal.

Técnicos de proceso y aprendices de HVAC sanean compresiones de sistema cerrado cuando solo se necesita un límite isoterma. Si más adelante necesita la ley de Charles con temperatura, la ley combinada de los gases, cálculos de gas ideal basados en moles, conversión de unidades entre atmósferas y pascales, o trabajo politrópico adiabático, trátelos como intenciones de búsqueda y aterrizajes separados en lugar de sobrecargar esta página de calculadora de la ley de Boyle.