Calculadora de lei dos gases ideais — pressão, PV = nRT

Como funciona

A lei dos gases ideais relaciona as quatro propriedades de uma amostra de gás (OpenStax University Physics):

P × V = n × R × T

onde P é a pressão, V é o volume, n é a quantidade de gás em mols, T é a temperatura absoluta em kelvin e R é a constante universal dos gases. Em unidades litro-atmosfera, R = 0,082057 L·atm/(mol·K) (a mesma constante vale 8,314 J/(mol·K) no SI). Esta calculadora isola a pressão:

P = n × R × T ÷ V

Informe a quantidade em mols, a temperatura em kelvin (não em °C) e o volume em litros, e a pressão sai em atmosferas. A relação contém as leis dos gases mais conhecidas como casos particulares: a temperatura e quantidade fixas, a pressão e o volume são inversamente proporcionais (lei de Boyle); a volume fixo, a pressão aumenta em proporção à temperatura absoluta (lei de Gay-Lussac). Os gases reais a seguem de perto a temperaturas comuns e pressões de baixas a moderadas, e se desviam quando são muito comprimidos ou estão perto da condensação.

Exemplo resolvido

Um mol de gás em condições normais de temperatura e pressão — 273,15 K em 22,4 L:

P = 1 × 0,082057 × 273,15 ÷ 22,4 ≈ 1,00 atm

É exatamente por isso que 22,4 L é chamado de volume molar de um gás ideal nas CNTP. Comprima esse mesmo mol em 5 L e aqueça-o a 300 K e a pressão salta para cerca de 4,9 atm.

Perguntas frequentes

O que é a lei dos gases ideais?

É a equação PV = nRT, que relaciona a pressão, o volume, a quantidade e a temperatura absoluta de um gás por meio da constante dos gases R. Ela modela como um gás ideal responde quando qualquer uma dessas grandezas muda.

Que valor de R devo usar?

Depende das unidades. Com o volume em litros e a pressão em atmosferas, R = 0,082057 L·atm/(mol·K). Em unidades do SI (pascals e metros cúbicos), R = 8,314 J/(mol·K). Esta calculadora usa o valor litro-atmosfera.

Por que a temperatura deve estar em kelvin?

A lei usa a temperatura absoluta, que começa no zero absoluto. Valores em Celsius ou Fahrenheit podem ser zero ou negativos e dariam resultados errados ou impossíveis, então converta sempre para kelvin (K = °C + 273,15) primeiro.

Como isolo o volume ou a temperatura?

Reorganize a mesma equação: V = nRT ÷ P, T = PV ÷ (nR) ou n = PV ÷ (RT). Esta ferramenta calcula a pressão; as demais se obtêm por álgebra a partir das mesmas três grandezas conhecidas.

O que são as CNTP e o volume molar?

As condições normais de temperatura e pressão (CNTP) são 273,15 K e 1 atm. Nessas condições, um mol de gás ideal ocupa cerca de 22,4 litros — seu volume molar —, e por isso essa combinação dá aqui uma pressão de essencialmente 1 atm.

Quando um gás real deixa de se comportar de forma ideal?

A lei dos gases ideais supõe que as moléculas não têm volume nem atração entre si. Isso vale bem sob baixa pressão e alta temperatura. Sob alta pressão, ou perto do ponto onde um gás se condensa em líquido, essas suposições deixam de valer e os gases reais se desviam de forma perceptível de PV = nRT.