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Calculadora da lei de Boyle

Etapa 1 / 3 Volume final (V₂)
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A lei de Boyle descreve como o volume de uma quantidade fixa de gás muda quando você altera a sua pressão a temperatura constante: P₁V₁ = P₂V₂. Comprima o gás com mais força e ele encolhe; alivie a pressão e ele se expande, com a pressão e o volume sempre inversamente proporcionais. Esta calculadora resolve o volume final V₂: informe a pressão inicial P₁ e o volume V₁, depois a nova pressão P₂, e o resultado é atualizado na hora. Ela foi feita para tarefas de química, práticas de laboratório de física, estimativas de mergulho e verificações rápidas de engenharia em que a temperatura permanece constante.

Como usar a calculadora da lei de Boyle

  1. 1

    Informe o estado inicial

    Digite a pressão inicial P₁ e o volume V₁ em quaisquer unidades coerentes de sua preferência.

  2. 2

    Informe a pressão final

    Adicione a nova pressão P₂ na mesma unidade de pressão que você usou para P₁.

  3. 3

    Leia o volume final

    A ferramenta calcula V₂ = (P₁ · V₁) / P₂ e o exibe ao lado de todos os seus dados.

A fórmula da lei de Boyle explicada

A lei de Boyle afirma que, a temperatura constante, a pressão de uma massa fixa de um gás ideal é inversamente proporcional ao seu volume. Em outras palavras, o produto PV permanece constante:

P₁ · V₁ = P₂ · V₂

Reorganizando a equação para isolar o volume final, obtemos a fórmula que esta calculadora utiliza:

V₂ = (P₁ · V₁) / P₂

A pressão e o volume podem ser expressos em quaisquer unidades, desde que você as mantenha coerentes entre o estado inicial e o final: a razão P₁/P₂ cancela as unidades de pressão, de modo que V₂ resulta na mesma unidade de V₁. A única exigência firme é que a temperatura e a quantidade de gás (o número de mols, n) não mudem.

Exemplo resolvido

Uma seringa contém 2 L de ar a 1 atm. Você empurra o êmbolo até a pressão subir para 2 atm, mantendo a temperatura estável. Qual é o novo volume?

V₂ = (1 × 2) / 2 = 1 L

Ao dobrar a pressão, o volume é reduzido à metade: a clássica relação inversa. Como P × V se conserva, 1 atm × 2 L = 2 atm × 1 L = 2 em ambos os estados.

Referência rápida

Grandeza Símbolo Observação
Pressão inicial P₁ Qualquer unidade de pressão
Volume inicial V₁ Qualquer unidade de volume
Pressão final P₂ A mesma unidade de P₁
Volume final V₂ A mesma unidade de V₁

Erros comuns

  • Esquecer que a temperatura deve ser constante. A lei de Boyle só vale a temperatura fixa. Se o gás aquece ou esfria, use a lei combinada dos gases P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂.
  • Misturar unidades de pressão. Se P₁ está em atm, P₂ também deve estar em atm; não misture atm com kPa ou psi, ou a razão ficará errada.
  • Tratar a pressão manométrica como absoluta. Converta a pressão manométrica em absoluta (some a pressão atmosférica ≈ 1 atm) antes de usá-la.
  • Deixar o gás escapar ou ser adicionado. A lei pressupõe uma quantidade de gás vedada e fixa (n constante). Se o número de mols muda, use a lei dos gases ideais completa PV = nRT.

Perguntas frequentes

A lei de Boyle afirma que, a temperatura constante, a pressão e o volume de uma quantidade fixa de gás ideal são inversamente proporcionais: P₁V₁ = P₂V₂. Quando a pressão aumenta, o volume diminui pelo mesmo fator, de modo que o produto PV permanece constante.

Não. Você pode usar atm, kPa, psi, litros, mL, m³ ou qualquer unidade, desde que P₁ e P₂ compartilhem uma unidade de pressão e V₁ e V₂ compartilhem uma unidade de volume. A razão das pressões se cancela, então V₂ resulta na mesma unidade de V₁.

A lei de Boyle isola a relação pressão-volume mantendo a temperatura fixa (um processo isotérmico). Se a temperatura muda, tanto o volume quanto a pressão são afetados, então você precisa da lei combinada dos gases P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ com as temperaturas em kelvin.

Somente o que o cálculo precisa. Os números são enviados ao nosso servidor para que o resultado seja atualizado enquanto você digita e, no modo por etapas, eles viajam no link da página entre as etapas. Eles não são armazenados, registrados nem compartilhados.

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