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Calculadora da Lei dos Gases Ideais

Etapa 1 / 4 PV = nRT
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A lei dos gases ideais PV = nRT relaciona pressão, volume, quantidade e temperatura em uma única equação. Insira três das quatro variáveis e esta calculadora resolve a quarta. Escolha o modo L·atm para trabalhar com atmosferas e litros (R = 0.082057) ou o modo SI para pascais e metros cúbicos (R = 8.314); a temperatura é sempre inserida em kelvin. Útil para tarefas de química, dimensionamento de engenharia e problemas de HVAC.

Como resolver a lei dos gases ideais

  1. 1

    Escolha o desconhecido

    Escolha qual de P, V, n ou T você deseja resolver.

  2. 2

    Escolha o modo de unidades

    Escolha L·atm (pressão em atm, volume em litros) ou SI (pressão em pascais, volume em metros cúbicos); a constante R é ajustada automaticamente.

  3. 3

    Insira os outros três valores

    O campo da variável que você quer resolver está desabilitado. A temperatura é sempre inserida em kelvin; converta °C ou °F você mesmo, se necessário.

  4. 4

    Leia a resposta

    A calculadora aplica PV = nRT com a R correspondente e mostra o resultado para a variável desconhecida.

PV = nRT com as unidades corretas

A lei é precisa apenas para gases ideais, gases reais desviam em alta pressão, baixa temperatura ou perto de uma transição de fase. Para a maioria dos problemas de sala de aula e engenharia em condições moderadas, é precisa dentro de alguns por cento.

Formas rearranjadas

  • Pressão: P = nRT / V
  • Volume: V = nRT / P
  • Moles: n = PV / (RT)
  • Temperatura: T = PV / (nR)

Escolhendo R

A constante dos gases depende das unidades usadas. A calculadora usa R = 0.082057 L·atm/(mol·K) no modo L·atm e R = 8.314 J/(mol·K) no modo SI. A tabela abaixo lista outros valores comuns que você pode encontrar em livros didáticos.

Valor de R Unidades
8.314 J/(mol·K) P em Pa, V em m³
0.08206 L·atm/(mol·K) P em atm, V em L
0.08314 L·bar/(mol·K) P em bar, V em L
62.36 L·mmHg/(mol·K) P em mmHg, V em L
10.73 ft³·psi/(lb-mol·°R) P em psi, V em ft³, T em °R

Temperatura sempre em absoluto

A temperatura é inserida em kelvin e a calculadora não converte °C ou °F. Se a sua leitura for 0 °C, insira 273.15 K, porque a equação precisa da temperatura absoluta.

Condições padrão

Padrão Temperatura Pressão Volume molar de um gás ideal
STP (IUPAC 1982) 273.15 K 100 kPa 22.711 L/mol
STP (antigo) 273.15 K 101.325 kPa 22.414 L/mol
NTP 293.15 K 101.325 kPa 24.055 L/mol

Onde a lei falha

  • O vapor d’água abaixo de 100 °C desvia significativamente.
  • O dióxido de carbono perto de 304 K e 73.8 atm está perto de seu ponto crítico, use uma equação de gás real (van der Waals, Peng-Robinson).
  • Gás natural altamente comprimido em tubulações precisa do fator de compressibilidade Z (PV = ZnRT).

Perguntas frequentes

Geralmente, arredondamento em R. Os livros didáticos costumam arredondar a constante para 0.0821 ou 0.08314, enquanto a calculadora usa 0.082057 no modo L·atm e 8.314 J/(mol·K) no modo SI. A diferença está sempre bem dentro da tolerância do problema.

Não. A lei dos gases ideais é apenas para gases. Líquidos e sólidos requerem diferentes equações de estado porque suas moléculas interagem fortemente.

Apenas na antiga definição de STP (273.15 K, 101.325 kPa). A IUPAC redefiniu o STP para 100 kPa em 1982, o que dá 22.71 L/mol. A maioria dos livros didáticos de química ainda usa 22.4 L/mol.

O vapor d’água é em si (aproximadamente) um gás ideal, então para cálculos em massa você pode adicionar sua pressão parcial. Para trabalhos de alta precisão, considere o fator de compressibilidade perto do ponto de condensação.

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