Ley de Boyle, Ley de Charles, ecuación de estado del gas ideal, calculadora, ejemplos resueltos y ejercicios de nivel básico y avanzado.
Según la teoría cinético-molecular, un gas es un montón de partículas moviéndose libremente en todas direcciones, chocando entre sí y contra las paredes del recipiente. Esos choques contra las paredes son justamente lo que sentimos como presión.
Un gas ocupa 4 L a 2 atm de presión. Si lo comprimes hasta 4 atm (misma temperatura), ¿qué volumen ocupa?
1Datos
2Fórmula utilizada
Como me piden el volumen final, despejo V₂:
3Resolución
4Respuesta
El gas ocupa V₂ = 2 L
Al duplicar la presión, el volumen se redujo a la mitad — es una relación inversamente proporcional.
La Ley de Boyle solo aplica si la temperatura no cambia — si el problema menciona un cambio de temperatura, hace falta otra ley (Charles o Gay-Lussac) o la ley combinada de los gases.
Es al revés: presión y volumen son inversamente proporcionales — a más presión, menos volumen (y viceversa), mientras la temperatura no cambie.
Si un dato está en atm y otro en kPa o mmHg, hay que convertir todo a la misma unidad antes de aplicar la fórmula.
Mientras la Ley de Boyle relaciona presión y volumen, la Ley de Charles relaciona volumen y temperatura (a presión constante) — un gas se expande al calentarse. Combinando todas las variables, se llega a la ecuación más general:
R = 0.0821 atm·L/(mol·K) — es una constante fija, siempre el mismo valor.
¿Cuántos moles de gas hay en 22.4 L a 1 atm y 0°C (condiciones normales)?
1Datos
2Fórmula utilizada
Como me piden los moles, despejo n:
3Resolución
4Respuesta
Hay n ≈ 1 mol de gas
No es casualidad — 22.4 L es el volumen que ocupa exactamente 1 mol de cualquier gas ideal en condiciones normales de presión y temperatura (CNPT).
Esta fórmula SIEMPRE necesita la temperatura en Kelvin — usar Celsius directamente da un resultado completamente equivocado, ya que la ecuación depende de que la escala empiece en el cero absoluto.
La conversión es K = °C + 273 — es un error común restar en vez de sumar, o directamente olvidarse de convertir.
R=0.0821 atm·L/(mol·K) es específica para trabajar con atm y litros — si el problema usa otras unidades de presión (como Pa), R tiene un valor numérico distinto.
Porque la ecuación asume que las partículas no ocupan volumen propio y que no hay fuerzas de atracción entre ellas — una simplificación que funciona muy bien a presión y temperatura normales, pero se aleja de la realidad a presiones muy altas o temperaturas muy bajas, donde esas fuerzas empiezan a importar.
Es un punto de referencia estándar: 1 atm de presión y 0°C (273 K) — se usa para poder comparar volúmenes de gases de forma consistente, ya que el volumen de un gas cambia mucho según presión y temperatura.
Porque al estar sellada, el vapor generado no puede escapar y la presión interna sube — eso hace que el agua necesite una temperatura más alta para hervir (el punto de ebullición sube con la presión), cocinando la comida a mayor temperatura y más rápido.