O que faz e quando usar
Um gás ocupa o volume disponível e exerce pressão por interações de suas partículas com as paredes. Seu estado depende de quanto gás existe, de seu volume e de sua temperatura. O modelo ideal reúne essas relações em uma aproximação útil quando volume molecular e interações entre partículas podem ser desprezados.
Fórmula utilizada
A equação é PV = nRT. P é pressão absoluta em Pa; V é volume em m³; n é quantidade em mol; T é temperatura absoluta em K. R = 8,314462618 J/(mol·K) compatibiliza essas unidades, pois Pa×m³ = J. Para calcular volume, isole V = nRT/P; para as outras incógnitas, preserve a mesma igualdade ao isolar o termo desejado.
Aplicação prática e conferência
Pressão absoluta conta a partir do vácuo ideal. Um manômetro pode indicar somente a diferença entre a amostra e o ambiente; para obter a absoluta, some a pressão ambiente com unidades compatíveis. O seletor Pa/atm/bar muda escala, mas não sabe qual referência foi medida. Temperatura absoluta usa o zero termodinâmico como origem; em kelvin, T = t em °C + 273,15. A proporcionalidade entre volume e temperatura refere-se a T. Aquecer de 10 °C para 20 °C não dobra a temperatura absoluta. Ideal é uma aproximação: despreza-se o volume das partículas em relação ao recipiente e não se incluem interações entre elas que alterem a relação macroscópica. Pressão alta e proximidade da condensação podem tornar isso inadequado. A página não calcula automaticamente uma correção desses desvios.
Exemplo resolvido
Dados: n = 1 mol, T = 273,15 K e P = 101.325 Pa. Fórmula: V = nRT/P. Substituição: V = 1×8,314462618×273,15/101.325 ≈ 0,022414 m³. Convertendo: 0,022414×1.000 = 22,414 L. Esse é o volume de um mol nas condições especificadas, e não em qualquer pressão e temperatura.
Leitura do resultado e erros comuns
Mantendo n e T, dobrar P reduz V à metade no modelo. Mantendo n e P, aumentar T absoluta aumenta V na mesma proporção; dobrar uma temperatura em Celsius não é a mesma operação. Próximo da condensação e sob pressões elevadas, gases reais podem se afastar da previsão ideal, exigindo um modelo de estado apropriado.
Unidades e limitações
Pressão: Pa, kPa, bar, atm, mmHg ou psi; volume: mL, L ou m³; quantidade: mol ou kmol; temperatura: K, °C ou °F. O cálculo converte as entradas para SI. Informe pressão absoluta. O modelo não corrige desvios de gases reais, especialmente perto da condensação ou sob alta pressão.