Calculadora da lei geral dos gases (Boyle, Charles e Gay-Lussac)

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Resultado

V₂1,2 mesma unidade do outro volume

As leis dos gases exigem temperaturas absolutas. Pressões e volumes podem estar em qualquer unidade, desde que os dois estados usem a mesma. A quantidade de gás permanece a mesma.

Resolva problemas de gases para uma quantidade fixa de gás que passa de um estado a outro. Escolha a lei geral dos gases, a lei de Boyle (temperatura constante), a lei de Charles (pressão constante) ou a lei de Gay-Lussac (volume constante), selecione a incógnita e digite os outros valores. As temperaturas podem estar em °C, K ou °F; a calculadora as converte para kelvin, reorganiza a lei e confere a resposta.

Solução passo a passo

Converta as temperaturas para kelvin

T₁ = 25 °C = 298,15 K
T₂ = 80 °C = 353,15 K
As leis dos gases exigem temperaturas absolutas: 0 °C são 273,15 K.

Lei dos gases

P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂
V₂ = P₁V₁T₂/(T₁·P₂)
V₂ = 101,3·2,5·353,15/(298,15·250) = 1,19987

Verificação

estado 1: 0,849405, estado 2: 0,849405 ✓

Fórmulas principais

Lei dos gases ideais
pV = nRT
Constante dos gases
R = 8,314 J/(mol·K)
Lei geral dos gases
p1V1/T1 = p2V2/T2
Mols
n = m/M
Temperatura
T[K] = T[°C] + 273,15

Como usar a lei geral dos gases

  1. Liste os valores conhecidos dos dois estados: P₁, V₁, T₁ e P₂, V₂, T₂.
  2. Converta todas as temperaturas para kelvin: T(K) = T(°C) + 273,15. As leis dos gases só funcionam com a temperatura absoluta.
  3. Use a mesma unidade para as duas pressões e a mesma unidade para os dois volumes; qualquer unidade serve, pois só as razões importam.
  4. Reorganize P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ para a incógnita, por exemplo V₂ = P₁V₁T₂/(T₁P₂), e substitua os valores.
  5. Se uma grandeza permanece constante, ela se cancela: lei de Boyle P₁V₁ = P₂V₂, lei de Charles V₁/T₁ = V₂/T₂, lei de Gay-Lussac P₁/T₁ = P₂/T₂.

Perguntas e respostas

Por que a temperatura deve estar em kelvin?

As leis dizem que o volume ou a pressão é proporcional à temperatura, o que só é verdade a partir do zero absoluto. Com °C, passar de 10 °C para 20 °C, o dobro, sugeriria erradamente o dobro do volume; em kelvin a variação é de 283 K para 293 K, cerca de 3,5%.

Quando a lei geral dos gases é válida?

Para um gás ideal com quantidade fixa de gás (sem vazamentos e sem reações). Os gases reais a seguem bem em pressões moderadas e em temperaturas bem acima do seu ponto de ebulição.

Como a lei geral dos gases se relaciona com PV = nRT?

De PV = nRT, PV/T = nR, que é constante quando n não muda. Logo P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂. Use a lei dos gases ideais quando precisar da própria quantidade de gás.

Devo usar a pressão manométrica ou a absoluta?

A pressão absoluta. O manômetro de um pneu mostra a pressão acima da atmosférica, então some cerca de 101 kPa (14,7 psi) antes de usar as leis dos gases.

Pratique você mesmo

Pratique Lei dos gases ideais

Uma calculadora dá a resposta. Na prova você precisa do método: pratique-o com exercícios novos, dicas e soluções resolvidas.

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