Calculadora da lei dos gases ideais: PV = nRT
Resolva PV = nRT deixando apenas uma grandeza em branco. Pressão, volume, mols e temperatura são convertidos automaticamente.
Calcule pressão, volume, quantidade de matéria ou temperatura com a lei dos gases ideais. Deixe exatamente uma grandeza em branco quando existir cálculo inverso.
Modelo de gás ideal; pressão e temperatura absolutas.
Resultados
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Como funciona esta ferramenta?
A lei dos gases ideais relaciona pressão, volume, quantidade de matéria e temperatura absoluta. Introduza três grandezas e a calculadora determina a quarta através de PV = nRT.
O cálculo usa internamente pascal, metro cúbico, mol e kelvin com R = 8,31446261815324 J·mol⁻¹·K⁻¹.
Temperaturas em °C ou °F são convertidas para kelvin antes de aplicar a equação.
É um modelo ideal; gases reais podem apresentar desvios maiores a alta pressão ou baixa temperatura.
Usa a pressão absoluta. Um manómetro pode indicar sobrepressão em relação ao ambiente; esse valor não é automaticamente p em pV = nRT. A temperatura também tem de ser absoluta: 20 °C equivalem a 293,15 K, enquanto 20 K descrevem outro estado. Pressão, volume e quantidade de matéria devem referir-se à mesma amostra de gás.
O modelo ideal despreza o volume próprio das partículas e as interações entre elas. A densidades elevadas ou perto da condensação, um gás real pode afastar-se bastante. A ferramenta não decide pelo nome do gás se a aproximação é adequada. Introduz três grandezas conhecidas para determinar a quarta. Uma mudança de temperatura ou pressão, sem outra condição, não determina por si só um novo volume.
Como usar esta ferramenta
Escolha a grandeza desconhecida
Introduza exatamente três valores entre pressão, volume, quantidade de matéria e temperatura. Deixe em branco a grandeza a calcular.
Verifique unidades e temperatura
Os dados são convertidos para um sistema coerente. °C e °F são convertidos para kelvin porque a equação exige temperatura absoluta.
Use pressão absoluta
A pressão em PV = nRT é absoluta. Uma pressão manométrica relativa à atmosfera deve ser convertida antes da utilização.
Interprete o resultado como modelo ideal
A aproximação é melhor a pressões moderadas e temperaturas suficientemente altas; pode piorar perto da condensação.
Bom saber
Kelvin faz parte da física da equação
As leis dos gases usam uma escala absoluta. Introduzir 20 para representar 20 °C é incorreto; devem usar-se 293,15 K.
Pressão manométrica não é pressão absoluta
Muitos manómetros medem relativamente à atmosfera, enquanto PV = nRT usa pressão medida a partir do vácuo.
O gás ideal é uma aproximação
A alta densidade, volume molecular e interações entre partículas deixam de ser desprezáveis e pode ser necessário um modelo real.
Fórmula
A lei dos gases ideais relaciona P, V, n e temperatura absoluta. A calculadora converte as unidades para usar R de forma coerente.
Lei dos gases ideais
PV = nRT
P é a pressão absoluta, V o volume, n a quantidade de matéria e T a temperatura absoluta.
- P
- pressão absoluta
- V
- volume
- n
- quantidade de matéria
- T
- temperatura absoluta
- R
- constante molar dos gases
Use pressão absoluta e temperatura absoluta; o modelo é mais fiável para gases suficientemente diluídos e afastados da condensação.
Casos de uso
Exercícios de química e termodinâmica
Determinar uma incógnita e verificar as conversões quando o problema mistura litros, metros cúbicos, pascal, atmosferas, °C e kelvin.
Estimar o volume de um gás
A partir de mols, pressão e temperatura, obter uma ordem de grandeza do volume antes de uma experiência ou comparar condições diferentes.
Estimar pressão num recipiente
Com volume, temperatura e quantidade conhecidos, calcular a pressão absoluta teórica. O resultado não substitui limites de segurança nem um modelo de gás real a alta pressão.
Determinar mols a partir de P, V e T
Relacionar medições macroscópicas com quantidade de matéria e continuar depois com massa molar ou estequiometria.
Exemplos
Um mol a 0 °C
Aplica-se V = nRT/P.
Entrada
n = 1 mol; T = 273,15 K; P = 101,325 kPaResultado
V ≈ 22,41 LPressão num recipiente
A pressão absoluta é nRT/V.
Entrada
n = 2 mol; V = 10 L; T = 300 KResultado
P ≈ 498,9 kPaDicas e boas práticas
- Use pressão absoluta.
- Não introduza diretamente °C como T.
- Para gases muito comprimidos considere um modelo de gás real.
- Se o resultado parecer estranho, verifique primeiro L ↔ m³ e kPa ↔ Pa.
- Ao comparar dois estados, confirme se a quantidade de gás se mantém constante.
Fontes e referências
- OpenStax, 9.2 Relating Pressure, Volume, Amount, and Temperature: The Ideal Gas Law (abre num novo separador), ChemistryPágina em inglês
- BIPM, The International System of Units (SI Brochure) (abre num novo separador), Bureau international des poids et mesuresPágina em inglês
Perguntas frequentes
O que é R?
R é a constante molar dos gases; é usado o valor SI 8,31446261815324 J·mol⁻¹·K⁻¹.
Posso usar litros e bar?
Sim, as unidades compatíveis são convertidas automaticamente.
Por que se usa kelvin?
A equação requer uma temperatura absoluta.
A lei funciona para qualquer gás?
É uma aproximação ideal e pode divergir em condições extremas.
Posso combinar bar e litros?
Sim. As unidades são convertidas antes de resolver a equação.
Por que os gases reais se desviam de PV = nRT?
A alta densidade, o volume das moléculas e as forças intermoleculares deixam de ser desprezáveis.
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