Calculadora de la ley de Charles
2 litros de gas a 300 K calentados hasta 600 K se expanden a 4 litros, porque el volumen dividido por la temperatura en kelvin se mantiene a presión fija. Indique V1, T1 y el volumen final o la temperatura final. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- V1
- 2
- T1
- 300
- T2
- 600
- V2
- 4
- Resuelto
- v2
- Razón
- 0,0066666667
- Law
- V1/T1 = V2/T2
La ley de Charles establece que, para una cantidad fija de gas a presión constante, el volumen y la temperatura absoluta se mantienen proporcionales: V1 dividido por T1 es igual a V2 dividido por T2. Esta calculadora toma el volumen y la temperatura iniciales en kelvin, más exactamente uno de los dos, el volumen final o la temperatura final, y devuelve el valor final que falta junto con el conjunto completo V1, T1, V2, T2 para que usted mismo pueda comprobar la razón. El cero absoluto (cero kelvin) se rechaza porque la ley solo está definida para temperaturas absolutas positivas, y los volúmenes deben ser positivos para que las proporciones sigan teniendo sentido físico en el trabajo de aula y de laboratorio con gases ideales.
Qué resuelve la ley de Charles y cuándo se aplica
La ley de Charles es una de las leyes clásicas de los gases que se usan en química y física cuando la presión y la cantidad de gas se mantienen fijas mientras el volumen y la temperatura cambian juntos. En forma simbólica es V sobre T igual a una constante, o más útil para el cálculo, V1 sobre T1 igual a V2 sobre T2.
El volumen puede usar cualquier unidad coherente —litros, mililitros o metros cúbicos— siempre que ambos volúmenes compartan esa unidad; la capacidad no convierte unidades, solo aplica la proporción. La presión se supone constante por construcción; si la presión también cambia, necesita la ley combinada de los gases o la ecuación de los gases ideales en lugar de este solucionador especializado.
Cómo llamar a la calculadora y leer el resultado
Envíe un objeto con v1 y t1 obligatorios, y exactamente uno de v2 o t2. Si proporciona t2, el servicio resuelve v2 como v1 por t2 dividido por t1. Si proporciona v2, resuelve t2 como t1 por v2 dividido por v1.
Esa compuerta estricta mantiene honestas las tuberías automatizadas: un bot que olvide las unidades o pase grados Celsius como si fueran kelvin verá un error claro en lugar de una expansión silenciosamente errónea.
Prácticas de aula, controles de proceso y consejos de automatización
Los ingenieros de proceso pueden programar comprobaciones por lotes cuando un recipiente se calienta según un cronograma y el alivio de presión está diseñado para que la presión se mantenga casi constante, estimando el cambio de volumen que los sellos o los volúmenes flexibles deben absorber. Como la implementación es aritmética pura sin llamadas de red dentro del solucionador, los resultados son estables bit a bit para las mismas entradas y seguros para pruebas de referencia en la CI.
Prefiera el kelvin en toda su tubería: almacene los grados Celsius del sensor solo en el borde, convierta una sola vez y luego llame a esta capacidad. Nunca pase el cero absoluto ni deje vacíos ambos campos finales. Cuando necesite la ley de Boyle (presión-volumen a temperatura fija) o la de Gay-Lussac (presión-temperatura a volumen fijo), use una calculadora de ley específica en lugar de forzar la ley de Charles más allá de la presión constante.
Mantenga los ejemplos de la documentación con números redondos como V1 igual a 2, T1 igual a 300 K, T2 igual a 600 K para que los revisores puedan verificar que V2 es igual a 4 por simple inspección.
Qué puede hacer con ella
Predecir la expansión del gas tras calentarlo
Dados un volumen y una temperatura iniciales conocidos, proporcione la temperatura final prevista para obtener el volumen final a presión constante antes de un paso de calentamiento en el laboratorio.
Calcular la temperatura a partir del cambio de volumen
Cuando un recipiente flexible crece de V1 a V2, despeje la temperatura absoluta T2 que implica la ley de Charles a presión constante.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la ley de Charles en esta calculadora?
A presión constante, V1/T1 = V2/T2 con las temperaturas en kelvin. Proporcione V1, T1 y bien V2 o bien T2; el servicio devuelve el valor final que falta y el conjunto completo de las cuatro cantidades.
¿Por qué la temperatura debe estar en kelvin?
La ley de Charles es una proporción de la temperatura absoluta. Los puntos cero de Celsius o Fahrenheit no son el cero absoluto; el cero kelvin se rechaza porque, para esta herramienta, la ley no está definida allí.
¿Puedo enviar V2 y T2 a la vez?
No. Debe proporcionar exactamente un valor final para poder despejar el otro.
¿Hay que introducir la presión?
No. La ley de Charles supone que la presión se mantiene constante; la presión no es una entrada. Si la presión cambia, use otra relación de las leyes de los gases.
¿Puedo hallar la temperatura final en lugar del volumen?
Sí. Introduzca el volumen final en vez de la temperatura final y la calculadora obtiene T2 como T1 por V2 dividido entre V1, en kelvin. Indique solo uno de los dos valores finales.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
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)Ejemplo de solicitud
{
"v1": 2,
"t1": 300
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "thermo.charles_law",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Qué resuelve la ley de Charles y cuándo se aplica
Las temperaturas deben ser absolutas: convierta los grados Celsius a kelvin sumando 273.15 antes de llamar al endpoint, porque una entrada de cero o de kelvin negativo no es una temperatura absoluta válida para esta relación. Use esta herramienta cuando conozca tres de las cuatro cantidades y necesite el cuarto valor final, por ejemplo al expandirse un globo cuando sube la temperatura, al dimensionar la cámara de un pistón tras un cambio de temperatura, o al contrastar el resultado de una tarea con una API determinista en lugar de una fórmula de hoja de cálculo que podría teclear mal.
Cómo llamar a la calculadora y leer el resultado
La respuesta JSON refleja los cuatro escalares, nombra qué campo se resolvió, devuelve la razón V1/T1 para auditoría y etiqueta la ley y el supuesto de presión constante para que el código posterior no tenga que fijar cadenas de documentación en el propio código. Las combinaciones no válidas fallan con invalid_input y no se cobran: omitir ambos valores finales, proporcionar ambos, números no finitos, volumen no positivo, o kelvin cero o negativo.
Prácticas de aula, controles de proceso y consejos de automatización
En las prácticas de laboratorio, los estudiantes suelen medir el volumen inicial a temperatura ambiente y luego calentar el gas a presión aproximadamente constante; introducir V1, T1 y T2 medidos en este endpoint produce la V2 prevista para compararla con la lectura de la probeta o de la jeringa.
Casos de integración
Automatizar la revisión de tareas y cuestionarios
Llame a la API desde un script de calificación con tres valores conocidos y compare el campo resuelto con las respuestas de los estudiantes sin mantener una hoja de fórmulas aparte.
Preguntas técnicas
¿Cuánto cuesta la API?
Las llamadas correctas se cobran a $0.002 por ítem de su saldo prepago del KIT. Las solicitudes fallidas con invalid_input no se cobran. El widget del navegador ejecuta el mismo solucionador gratis para uso interactivo.