Ley del gas ideal PV = nRT

Introduce tres de las cuatro variables de estado (presión, volumen, moles, temperatura) y obtén la cuarta al instante, con el diagrama PV y el desarrollo completo paso a paso.

Variable a calcular

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Diagrama PV — isoterma a temperatura constante

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Desarrollo paso a paso

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Las fórmulas

Ley del gas ideal

PV = nRT

P en Pa, V en m³, n en mol, T en K. R = 8,314 J/(mol·K). Esta calculadora convierte las unidades de entrada automáticamente.

Formas despejadas

P = nRT / V
V = nRT / P
n = PV / (RT)
T = PV / (nR)

Cada forma calcula la variable desconocida a partir de las tres conocidas.

Constante R en distintas unidades

R = 8,314 J/(mol·K)
R = 8,314 Pa·m³/(mol·K)
R = 0,08206 L·atm/(mol·K)
R = 0,08314 bar·L/(mol·K)

El valor numérico cambia con las unidades, pero describe la misma constante. Esta calculadora usa 8,314 J/(mol·K) en SI.

Volumen molar a condiciones normales

V_m = RT/P = 22,414 L/mol
(a 0 °C, 101 325 Pa)

A condiciones normales (CN: 0 °C, 1 atm), 1 mol de gas ideal ocupa exactamente 22,414 litros. Es el punto de referencia más usado en química y termodinámica.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la ley del gas ideal?

PV = nRT relaciona presión (P), volumen (V), cantidad de sustancia (n) y temperatura absoluta (T) de un gas ideal. R = 8,314 J/(mol·K) es la constante universal de los gases. Es válida cuando las moléculas tienen tamaño despreciable y no interaccionan entre sí, condición que se cumple bien a baja presión y alta temperatura.

¿Cuándo deja de ser válida?

A alta presión (moléculas cercanas que se atraen o repelen) y a baja temperatura (próxima a la condensación) el gas real se desvía del ideal. Para esas condiciones se usan ecuaciones como van der Waals: (P + a/V²)(V − b) = nRT, donde a y b son parámetros del gas específico.

¿Por qué R tiene distintas unidades según el contexto?

R = 8,314 J/(mol·K) en SI. Expresada en unidades más prácticas: 0,08206 L·atm/(mol·K) o 0,08314 bar·L/(mol·K). El valor numérico cambia con las unidades pero describe la misma constante física. Esta calculadora convierte siempre a SI internamente.

¿Qué es el volumen molar estándar?

A 0 °C y 1 atm (condiciones normales, CN), 1 mol de gas ideal ocupa V = nRT/P = 1 × 8,314 × 273,15 / 101 325 ≈ 0,02241 m³ = 22,41 L. Este valor es fundamental en estequiometría de gases.

¿Cómo se relacionan las leyes de Boyle, Charles y Gay-Lussac con PV = nRT?

Son casos particulares: ley de Boyle (T y n constantes → PV = cte); ley de Charles (P y n constantes → V/T = cte); ley de Gay-Lussac (V y n constantes → P/T = cte). La ley del gas ideal unifica las tres en una sola ecuación con cuatro variables.