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Ley de los gases ideales

Un mol a 101325 Pa que ocupa 0,0224 m³ está justo por debajo de 273,15 K. Indique tres de estas cuatro magnitudes, presión, volumen, cantidad de gas y temperatura, y la ley de los gases ideales le dará la cuarta con cada paso escrito. Gratis en su navegador.

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Si escribe
Potencia (W)
101 325
Voltaje (V)
0,0224
N
1
Obtiene
Presión
101 325
Volumen
0,0224
Moles (n)
1
T
272,9797587984

Una calculadora de la ley de los gases ideales reordena PV igual a nRT para que pueda resolver la variable de estado que aún no conoce. La presión, el volumen, los moles y la constante de los gases también deben ser positivos para que el reordenamiento nunca divida por cero ni invente una magnitud no física. La constante de los gases por defecto es el valor SI 8.314462618 julios por mol por kelvin, coherente con pascales y metros cúbicos; pase su propia R cuando trabaje en litros y atmósferas u otras unidades coherentes. La preparación de laboratorio, las comprobaciones de examen y los valores esperados de coding-kata necesitan ese mismo reordenamiento sin abrir un suite completo de ecuaciones de estado.

Qué significa la ley de los gases ideales y cuándo usarla

La ley de los gases ideales establece que el producto de la presión y el volumen iguala el producto de la cantidad de sustancia, la constante de los gases y la temperatura absoluta: P por V igual a n por R por T.

Los gases reales se acercan a este modelo cuando la presión no es demasiado alta y la temperatura no es demasiado baja respecto al punto crítico del gas, de modo que los problemas introductorios de química y física casi siempre empiezan aquí antes de añadir van der Waals u otras correcciones.

Las unidades de P, V y R deben coincidir entre sí: con la R por defecto de 8.314462618 julios por mol por kelvin, la presión está en pascales y el volumen en metros cúbicos; si prefiere atmósferas y litros, suministre R aproximadamente 0.082057 litros atmósferas por mol por kelvin en lugar de confiar en el valor SI por defecto.

Exactamente tres de las cuatro variables de estado deben ser conocidas para que la cuarta quede unívocamente determinada; proporcionar las cuatro o menos de tres es un error de validación en lugar de un promedio silencioso o un residuo de coherencia. La ruta de comprobación recalcula la expresión reordenada con el mismo redondeo fijo usado en los campos publicados, de modo que una respuesta exitosa siempre incluye pasos que puede afirmar en pruebas u hojas de trabajo.

Consejos prácticos, límites y búsquedas relacionadas

Convierta Celsius a kelvin antes de llamar a la herramienta y nunca pase temperatura cero o inferior en la escala absoluta. Mantenga las entradas dentro del rango absoluto publicado para que productos como n R T no desborden a un resultado no finito que el solver deba rechazar. Prefiera enviar números en lugar de cadenas preformateadas cuando controle el cliente; las cadenas numéricas solo se aceptan si coinciden con un patrón numérico finito estricto.

Este aterrizaje apunta a quien busca una calculadora de la ley de los gases ideales, un solver PV igual a nRT, o presión-volumen-moles-temperatura en línea; no es una herramienta de ecuación de estado de gas real, ni una calculadora de mezclas multicomponente, ni un convertidor de unidades por sí sola. Prefiera esta capacidad cuando ya tenga tres magnitudes de estado coherentes y solo necesite la cuarta bajo la hipótesis de gas ideal; si su gas es denso o está cerca de la condensación, use un modelo de gas real.

Comprobaciones de deberes para PV = nRT

Los estudiantes introducen tres variables de estado conocidas de problemas de gas ideal del libro y comparan P, V, n o T manuscritos con un resultado determinista antes de entregar.

Preparación de laboratorio y estimaciones de proceso

Estime con rapidez la presión, el volumen, los moles o la temperatura que faltan en una muestra de gas cuando la aproximación de gas ideal sea aceptable.

¿Qué fórmula usa la calculadora de la ley de los gases ideales?

Reordena PV = nRT. Según la variable que omita: P = nRT/V, V = nRT/P, n = PV/(RT) o T = PV/(nR).

¿Qué ocurre si la temperatura es cero o kelvin negativo?

La temperatura absoluta no positiva no es válida para la ley de los gases ideales.

¿Qué constante de los gases R se usa por defecto?

La R por defecto es 8.314462618 J/(mol·K) para unidades SI (presión en Pa, volumen en m³). Pase su propia r al usar otros sistemas de unidades coherentes como L·atm.

¿Puedo enviar las cuatro de P, V, n y T?

No. Proporcione exactamente tres y omita la desconocida.

¿Es gratuita la calculadora de la ley de los gases ideales?

La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta en local.

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.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/thermo/ideal-gas-law

¿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.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/thermo/ideal-gas-law \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"p":101325,"pressure":-1000000000000}'
{
  "p": 101325,
  "pressure": -1000000000000
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "thermo.ideal_gas_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.

Por solicitud$0.002

Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.

max_abs1000000000000
HTTPCódigoSignificado
401unauthorizedAPI key ausente o inválida.
402insufficient_balanceEl saldo no cubre el precio de la tarea.
404unknown_typeEl tipo de tarea no existe.
429rate_limitedDemasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear.

La temperatura debe ser estrictamente positiva en la escala kelvin—cero o kelvin negativos se rechazan con un error invalid_input claro porque la temperatura absoluta no puede ser no positiva en este modelo. La ruta es aritmética pura determinista—sin red, sin semillas aleatorias, sin dependencia del reloj—así que el ejecutor gratuito del navegador y la API prepago devuelven el mismo JSON tras el redondeo decimal fijo cada vez que la invoca.

Qué significa la ley de los gases ideales y cuándo usarla

La temperatura absoluta debe estar en kelvin (u otra escala absoluta coherente con R); convertir desde Celsius significa sumar 273.15 antes de llamar a la API, porque un valor kelvin no positivo no tiene sentido para esta ecuación y se rechaza. Docentes y evaluadores automáticos se preocupan del rechazo de temperatura no positiva tanto como de la ruta de éxito: un alumno que olvida el paso de Celsius a kelvin debe ver un mensaje invalid_input explícito en lugar de una temperatura absoluta negativa absurda.

Cómo llamar a la API y qué devuelve

Toda variable de estado proporcionada y la constante de los gases deben ser estrictamente positivas; la temperatura en particular debe ser kelvin positivo tanto si es entrada como si es la incógnita resuelta. Envíe un cuerpo JSON con exactamente tres de los cuatro campos de estado rellenos: p (alias pressure y P), v (alias volume y V), n (alias moles, amount y mol) y t (alias temperature, T, temp y kelvin). Opcionalmente incluya r (alias R, gas_constant y gasConstant); cuando se omite, el solver usa 8.314462618. Los valores absolutos deben permanecer dentro del límite publicado de un billón para que los productos intermedios sigan finitos en doble precisión IEEE en el Worker y en el navegador. En éxito la respuesta devuelve p, v, n, t y r redondeados, los refleja como pressure, volume, moles, temperature, temperature_kelvin y gas_constant, asigna solved_for y unknown a la letra única de la variable omitida, formula y rearrange a la forma algebraica usada, equation a una cadena PV igual a nRT rellena, product_pv y product_nrt a los dos lados tras el redondeo, message a un resumen breve en inglés, y steps a un array ordenado de líneas de sustitución. La validación fallida—conteo incorrecto de variables de estado, números ausentes, valores no finitos, valores fuera de límites absolutos, P V n R no positivos, o temperatura no positiva en kelvin—devuelve invalid_input y nunca se cobra. El precio es un $0.002 fijo por petición exitosa con unidad item y precio unitario marginal cero.

Consejos prácticos, límites y búsquedas relacionadas

Al enseñar, combine ejemplos: omita temperatura con aproximadamente una atmósfera, el equivalente en metros cúbicos de veintidós coma cuatro litros y un mol para recuperar cerca de doscientos setenta y tres kelvin; omita presión con el mismo volumen, un mol y doscientos setenta y tres coma quince kelvin para recuperar cerca de la presión estándar; omita volumen o moles para practicar los otros dos reordenamientos; y envíe deliberadamente t igual a cero para demostrar la ruta dura invalid_input. Las tareas fallidas que devuelven invalid_input no consumen saldo prepago, lo que mantiene baratos los scripts exploratorios cuando los alumnos envían deliberadamente temperaturas incorrectas. Las comprobaciones de ida y vuelta son fáciles: recalcule a mano la expresión reordenada y confirme que iguala la incógnita publicada dentro del mismo redondeo a doce decimales, y confirme que product_pv y product_nrt coinciden para un estado redondeado plenamente coherente.

Pruebas unitarias para solvers de gas de alumnos

Genere reordenamientos de referencia para cada incógnita más rechazos deliberados de kelvin no positivo como valores esperados de coding kata.

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