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Trabajo isotermo

Un mol de gas ideal que duplica su volumen a 300 K realiza 1728,9438964613 J de trabajo. Introduzca los moles, la temperatura en kelvin y la relación de volúmenes y obtendrá el trabajo, el logaritmo que lo produce y si se trata de expansión o compresión. Gratis en su navegador.

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Si escribe
Cantidad de moles
1
Creatividad
300
Cociente V2/V1
2
Obtiene
Resistencia (Ω)
8,314462618
Ln cociente de volúmenes
0,6931471806
Trabajo
1 728,9438964613
Trabajo en julios
1 728,9438964613

En un proceso isotermo reversible un gas ideal intercambia calor con un baño térmico grande de modo que su temperatura permanece fija mientras cambian el volumen y la presión. El trabajo mecánico realizado por el gas es igual a n por R por T por el logaritmo natural del cociente de volúmenes final sobre inicial, una fórmula de libro de texto que aparece en todo curso introductorio de termodinámica y en innumerables tareas sobre expansión y compresión.

Qué significa el trabajo isotermo del gas ideal y qué entradas necesita

Cuando la temperatura se mantiene constante para una cantidad fija de gas ideal, la primera ley y la ecuación de estado del gas ideal dan juntos una expresión cerrada del trabajo reversible: W es igual a n R T ln de V2 sobre V1. Aquí n es la cantidad de sustancia en moles, R es la constante molar de los gases, T es la temperatura absoluta en kelvin y V2 sobre V1 es el cociente de volúmenes del estado final respecto al inicial.

La expansión con un cociente mayor que uno produce trabajo positivo realizado por el sistema; la compresión con un cociente entre cero y uno produce trabajo negativo del sistema, es decir, el entorno realiza trabajo sobre el gas. La intención de búsqueda se agrupa en frases como calculadora de trabajo isotermo, trabajo de expansión de gas ideal, nRT ln V2/V1, calculadora de proceso isotermo reversible y trabajo de compresión a temperatura constante.

Estudiantes que califican tareas, docentes que elaboran claves de respuesta, ingenieros de proceso que verifican expansiones por lotes y autores de simulación que comprueban balances de energía quieren una respuesta numérica en julios más el logaritmo intermedio, no solo un recordatorio de que la fórmula existe. Las unidades son honestas cuando n está en moles, T en kelvin, R en julios por mol-kelvin y el cociente es adimensional: el trabajo queda entonces en julios.

¿Qué ocurre si el cociente de volúmenes es cero o negativo?

Los cocientes de volumen no positivos se rechazan porque ln(V2/V1) no está definido para argumentos no positivos en aritmética real; la validación fallida no se cobra.

¿Es gratuita la calculadora de trabajo isotermo?

La herramienta del navegador se ejecuta gratis en su dispositivo.

¿Por qué el trabajo sale negativo?

Un resultado negativo indica una compresión: el volumen final es menor que el inicial, así que la relación queda entre cero y uno. En ese caso es el entorno el que realiza trabajo sobre el gas.

¿Necesito los dos volúmenes o solo su relación?

Solo la relación entre el volumen final y el inicial. Duplicar el volumen es una relación de 2, sea cual sea el tamaño real del recipiente, porque la fórmula solo depende de cuántas veces cambia el volumen.

¿Sirve para expansiones adiabáticas o irreversibles?

No. Solo se aplica a la expansión o compresión reversible a temperatura constante. Los procesos adiabáticos y las expansiones contra una presión exterior fija siguen otras fórmulas y dan otro trabajo.

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/isothermal-work

¿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/isothermal-work \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"moles":1,"temperature":300,"volume_ratio":2}'
{
  "moles": 1,
  "temperature": 300,
  "volume_ratio": 2
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "thermo.isothermal_work",
  "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.

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.

Esta capacidad recibe moles, temperatura absoluta en kelvin y el cociente de volúmenes adimensional V2 sobre V1, los multiplica por la constante molar de los gases y devuelve JSON estructurado con el trabajo en julios, el logaritmo intermedio, una etiqueta de proceso para expansión o compresión, y campos estables de fórmula y método. Los cocientes de volumen no positivos se rechazan con invalid_input porque el logaritmo no está definido para argumentos nulos o negativos en aritmética real.

Qué significa el trabajo isotermo del gas ideal y qué entradas necesita

Envíe moles, temperature y volume_ratio como números finitos; el r opcional sustituye la constante de los gases CODATA por defecto cuando un curso usa R igual a 8.314 o 0.0821 en otros sistemas de unidades con coherencia.

Cómo esta calculadora valida la entrada y aplica W = nRT ln(V2/V1)

Las cadenas numéricas que se interpretan como números finitos se aceptan para que formularios web y tuberías estilo CSV puedan enviar valores sin un cast extra. Los moles deben ser estrictamente positivos porque una cantidad de sustancia no positiva no es una muestra física para este modelo. No hay trayectoria adiabática, ni integral de trabajo irreversible a presión externa, ni servicio de conversión de unidades; es puro trabajo isotermo reversible de gas ideal a partir de las tres magnitudes conocidas. Envíe un cuerpo JSON con los campos obligatorios moles, temperature y volume_ratio. Todo campo debe ser finito: campos ausentes, cadenas vacías, texto no numérico, NaN e Infinity fallan de inmediato con invalid_input antes de devolver resultado alguno, y la validación fallida no se cobra. Se admiten alias: n y amount para moles; t, T y temp para temperature; ratio, v2_over_v1 y V2_V1 para el cociente de volúmenes; gas_constant y R para una constante de los gases personalizada opcional. La temperatura debe ser kelvin absoluto estrictamente positivo; cero o kelvin negativo es invalid_input. El cociente de volúmenes debe ser estrictamente positivo: un cociente no positivo provoca invalid_input porque el logaritmo natural no está definido para argumentos nulos y negativos en los reales, que es el contrato de producto explícito de esta página. Tras la validación el motor calcula el ln del cociente, multiplica por n R T con R por defecto igual a 8.314462618 julios por mol-kelvin salvo que usted suministre r, redondea a una precisión decimal estable y etiqueta el proceso como expansion, compression o isochoric_ratio_one cuando el cociente es exactamente uno y el trabajo es cero.

Uso práctico, límites, precios y canales de entrega

Use la calculadora gratuita de trabajo isotermo en el navegador cuando desee una comprobación inmediata de W igual a n R T ln al calificar tareas, verificar un problema de expansión de pistón, comparar signos de expansión frente a compresión o revisar el presupuesto energético de una simulación a temperatura constante. No hay modelo de lenguaje, ni servicio termodinámico externo, ni aleatoriedad, de modo que la capacidad es segura para fijarla en comprobaciones de integración continua y materiales de lección reproducibles. Combine esta página con otras herramientas termo de gas ideal cuando la siguiente pregunta sea el cambio isocórico presión-temperatura o la energía de capacidad calorífica, manteniendo cada intención SEO en su propia página de calculadora. Use la API de prepago cuando un script, plataforma de lecciones, cuaderno de laboratorio o ayuda de control de proceso necesite JSON estable para muchos triples n–T–cociente bajo un único contrato. Cada petición exitosa es un ítem facturable a $0.002; la validación fallida no consume saldo. Elija unidades de forma coherente: si los moles están en mol, la temperatura en kelvin y R en julios por mol-kelvin, work y work_joules salen en julios. Los resultados son plenamente deterministas: las mismas entradas siempre producen el mismo trabajo, el mismo ln_volume_ratio y las mismas etiquetas de fórmula y método. Conecte el endpoint a ejercicios de termodinámica, verificadores de concursos, bocetos de reactor por lotes o pasos de preprocesado donde ya prefiera errores de dominio explícitos —como rechazar un cociente de volúmenes no positivo— frente a widgets opacos que no pueden explicar por qué se rechazó una entrada incorrecta.

Verificación de tareas y exámenes

Estudiantes y calificadores calculan el trabajo de expansión o compresión isoterma reversible para n, T y V2/V1 dados, comparan resultados en julios término a término y reciben un error claro invalid_input cuando se envía por error un cociente de volúmenes no positivo.

Tutoría y generadores de currículo

Los creadores de lecciones producen ejemplos resueltos de trabajo isotermo con JSON estructurado para tarjetas, hojas de pasos y ejercicios autocorregidos sin incrustar un paquete termo completo en cada idioma.

Comprobaciones de proceso y simulación

Los scripts que necesitan una comprobación determinista W=nRT·ln(V2/V1) llaman a un endpoint de prepago estable en lugar de reimplementar el producto del logaritmo y la constante de los gases en cada servicio.

¿Cómo calculo el trabajo isotermo del gas ideal con esta herramienta?

Envíe JSON con moles (n), temperature en kelvin y volume_ratio (V2/V1). La respuesta incluye work y work_joules iguales a n·R·T·ln(V2/V1), más ln_volume_ratio y una etiqueta de proceso.

¿El trabajo es positivo en la expansión?

Sí. Esta calculadora informa el trabajo realizado por el sistema: volume_ratio mayor que uno produce trabajo positivo; un cociente entre cero y uno (compresión) produce trabajo negativo del sistema.

¿Qué constante de los gases R se utiliza?

Por defecto R es 8.314462618 J/(mol·K) (CODATA). El campo opcional r (alias gas_constant, R) le permite suministrar otra constante positiva cuando su curso usa un valor redondeado de libro de texto.

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