Calculadora de la ley de Boyle
La ley de Boyle describe cómo cambia el volumen de una cantidad fija de gas cuando varías su presión a temperatura constante: P₁V₁ = P₂V₂. Si comprimes el gas con más fuerza, se reduce; si aflojas, se expande, y la presión y el volumen son siempre inversamente proporcionales. Esta calculadora despeja el volumen final V₂: introduce la presión inicial P₁ y el volumen V₁, después la nueva presión P₂, y el resultado se actualiza al instante. Está pensada para tareas de química, prácticas de laboratorio de física, estimaciones de buceo y comprobaciones rápidas de ingeniería en las que la temperatura no cambia.
Cómo usar la calculadora de la ley de Boyle
-
1
Introduce el estado inicial
Escribe la presión inicial P₁ y el volumen V₁ en cualquier unidad coherente que prefieras.
-
2
Introduce la presión final
Añade la nueva presión P₂ en la misma unidad de presión que usaste para P₁.
-
3
Lee el volumen final
La herramienta calcula V₂ = (P₁ · V₁) / P₂ y lo muestra junto a todos tus datos.
La fórmula de la ley de Boyle explicada
La ley de Boyle establece que, a temperatura constante, la presión de una masa fija de un gas ideal es inversamente proporcional a su volumen. Dicho de otro modo, el producto PV se mantiene constante:
P₁ · V₁ = P₂ · V₂
Si reordenamos la ecuación para despejar el volumen final, obtenemos la fórmula que usa esta calculadora:
V₂ = (P₁ · V₁) / P₂
La presión y el volumen pueden expresarse en cualquier unidad, siempre que las mantengas coherentes entre el estado inicial y el final: la razón P₁/P₂ cancela las unidades de presión, así que V₂ sale en la misma unidad que V₁. El único requisito firme es que la temperatura y la cantidad de gas (el número de moles, n) no cambien.
Ejemplo resuelto
Una jeringa contiene 2 L de aire a 1 atm. Empujas el émbolo hasta que la presión sube a 2 atm, manteniendo la temperatura estable. ¿Cuál es el nuevo volumen?
V₂ = (1 × 2) / 2 = 1 L
Al duplicar la presión, el volumen se reduce a la mitad: la clásica relación inversa. Como P × V se conserva, 1 atm × 2 L = 2 atm × 1 L = 2 en ambos estados.
Referencia rápida
| Magnitud | Símbolo | Nota |
|---|---|---|
| Presión inicial | P₁ | Cualquier unidad de presión |
| Volumen inicial | V₁ | Cualquier unidad de volumen |
| Presión final | P₂ | La misma unidad que P₁ |
| Volumen final | V₂ | La misma unidad que V₁ |
Errores frecuentes
- Olvidar que la temperatura debe ser constante. La ley de Boyle solo se cumple a temperatura fija. Si el gas se calienta o se enfría, usa en su lugar la ley combinada de los gases P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂.
- Mezclar unidades de presión. Si P₁ está en atm, P₂ también debe estar en atm; no mezcles atm con kPa o psi o la razón será incorrecta.
- Tratar la presión manométrica como absoluta. Convierte la presión manométrica en absoluta (suma la presión atmosférica ≈ 1 atm) antes de usarla.
- Dejar escapar o añadir gas. La ley supone una cantidad de gas sellada y fija (n constante). Si el número de moles cambia, usa la ley de los gases ideales completa PV = nRT.
Preguntas frecuentes
La ley de Boyle establece que, a temperatura constante, la presión y el volumen de una cantidad fija de gas ideal son inversamente proporcionales: P₁V₁ = P₂V₂. Cuando la presión sube, el volumen baja en el mismo factor, de modo que el producto PV se mantiene constante.
No. Puedes usar atm, kPa, psi, litros, mL, m³ o cualquier unidad, siempre que P₁ y P₂ compartan unidad de presión y V₁ y V₂ compartan unidad de volumen. La razón de presiones se cancela, así que V₂ sale en la misma unidad que V₁.
La ley de Boyle aísla la relación presión-volumen manteniendo la temperatura fija (un proceso isotérmico). Si la temperatura cambia, tanto el volumen como la presión se ven afectados, así que necesitas la ley combinada de los gases P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ con las temperaturas en kelvin.
No. El cálculo se ejecuta en tu navegador y los números nunca se envían a un servidor ni se guardan. Nada de lo que introduces se sube, se registra ni se comparte.
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