Calculadora da lei dos gases ideais: resolva PV = nRT para qualquer variável
Encontre a pressão, o volume, a quantidade ou a temperatura de um gás a partir dos outros três valores. A calculadora usa R = 8,314 L·kPa/(mol·K) e abre com 1 mol de gás a 273,15 K e 101,325 kPa, que ocupa 22,414 L.
PV = nRT
R = 8,314 L·kPa/(mol·K)
Como usar a calculadora
Em Calcular, escolha P, V, n ou T; essa caixa mostra a resposta. Informe os outros três valores em quilopascais (kPa), litros (L), mols (mol) e kelvins (K). A resposta é atualizada enquanto você digita.
Converta seus dados antes. Para 25 °C, informe 298,15 K. Para 1,50 atm, informe 1,50 × 101,325 = 151,99 kPa. Para 500 mL, informe 0,500 L.
Exemplo resolvido
Que volume ocupam 2,00 mol de um gás ideal a 300 K e 101,325 kPa? Reorganize PV = nRT para V = nRT ÷ P.
Primeiro multiplique: nRT = 2,00 mol × 8,314 L·kPa/(mol·K) × 300 K = 4.988,4 L·kPa. Depois divida: V = 4.988,4 L·kPa ÷ 101,325 kPa = 49,232 L. Mols, kelvins e quilopascals se cancelam, restando litros. Com três algarismos significativos, a resposta é 49,2 L.
A fórmula explicada
Em PV = nRT, P é a pressão, V é o volume, n é a quantidade de gás em mols, T é a temperatura absoluta e R é a constante dos gases. Reorganizando: P = nRT ÷ V, V = nRT ÷ P, n = PV ÷ RT e T = PV ÷ nR.
A lei combina a lei de Boyle (o volume diminui quando a pressão aumenta), a lei de Charles (o volume é proporcional à temperatura em kelvins) e a lei de Avogadro (o volume é proporcional ao número de mols).
Unidades e dicas
Como 1 L·kPa é exatamente 1 joule, R = 8,314 L·kPa/(mol·K) é o mesmo que 8,314 J/(mol·K). Conversões úteis: 1 atm = 101,325 kPa = 760 mmHg, 1 bar = 100 kPa e 1 m³ = 1.000 L.
Use sempre kelvins: K = °C + 273,15. Usar mais dígitos de R (8,314462618) altera a última casa decimal, dando 49,234 L em vez de 49,232 L acima.
Perguntas frequentes
Qual é o volume molar de um gás nas CNTP?
Um mol de um gás ideal ocupa 22,414 L a 0 °C e 1 atm (101,325 kPa). Pela definição atual da IUPAC para as CNTP, 0 °C e 100 kPa, o volume molar é de cerca de 22,711 L.
Qual é o valor de R em PV = nRT?
R vale 8,314 J/(mol·K), o que equivale a 8,314 L·kPa/(mol·K). Em outras unidades, é 0,08206 L·atm/(mol·K) ou 62,36 L·mmHg/(mol·K).
Por que a temperatura precisa estar em kelvins?
A pressão e o volume de um gás são proporcionais à temperatura absoluta, medida a partir do zero absoluto. Em Celsius, um gás a 0 °C pareceria ter volume zero, e gases mais frios, volumes negativos.
Quando a lei dos gases ideais não funciona?
Ela fica imprecisa a pressões altas e temperaturas baixas, quando as partículas do gás ficam próximas e se atraem. Os químicos então usam correções, como a equação de van der Waals.