Calculadora de la ley de Charles
La ley de Charles establece que el volumen de una cantidad fija de gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta cuando la presión se mantiene constante: V₁/T₁ = V₂/T₂. Si calientas un gas, se expande; si lo enfrías, se contrae. Esta calculadora halla el volumen final V₂: solo tienes que introducir el volumen inicial V₁, la temperatura inicial T₁ y la temperatura final T₂, mantener ambas temperaturas en kelvin, y la respuesta se actualiza al instante mientras escribes. Es ideal para los deberes de química, las prácticas de física y para comprobar rápidamente cómo se comporta un gas al calentarlo o enfriarlo.
Cómo usar la calculadora de la ley de Charles
-
1
Introduce el estado inicial
Escribe el volumen inicial V₁ y la temperatura absoluta inicial T₁ en kelvin.
-
2
Introduce la temperatura final
Añade la temperatura final T₂, también en kelvin (suma 273,15 para convertir desde °C).
-
3
Lee el volumen final
La herramienta calcula V₂ = V₁·T₂/T₁ y lo muestra junto a todos tus datos.
La fórmula de la ley de Charles explicada
La ley de Charles afirma que, a presión constante, el volumen de una masa fija de un gas ideal dividido entre su temperatura absoluta permanece constante:
V₁ / T₁ = V₂ / T₂
Al despejar el volumen final se obtiene la fórmula que utiliza esta calculadora:
V₂ = V₁ · T₂ / T₁
El volumen puede expresarse en cualquier unidad que prefieras (litros, mililitros, metros cúbicos) siempre que uses la misma unidad en ambos lados; la razón cancela las unidades, así que V₂ sale en la misma unidad que V₁. La temperatura, en cambio, siempre debe ser absoluta (kelvin), porque la proporcionalidad solo se cumple cuando el 0 significa ausencia de energía térmica.
Ejemplo resuelto
Un globo contiene 2 L de gas a 273 K (0 °C). Lo calientas hasta 373 K (100 °C) manteniendo la presión constante. ¿Cuál es el nuevo volumen?
V₂ = 2 × 373 ÷ 273 ≈ 746 ÷ 273 ≈ 2,7326 L
El gas se expande porque su temperatura absoluta aumentó en un factor de 373/273 ≈ 1,366.
Referencia rápida
| Magnitud | Símbolo | Nota |
|---|---|---|
| Volumen inicial | V₁ | Cualquier unidad |
| Temperatura inicial | T₁ | Solo kelvin |
| Temperatura final | T₂ | Solo kelvin |
| Volumen final | V₂ | Misma unidad que V₁ |
Errores frecuentes
- Usar °C en lugar de K. Suma siempre 273,15 para convertir grados Celsius a kelvin (0 °C → 273,15 K). Si introduces 0 °C directamente, T₁ = 0 y el cálculo falla.
- Cambiar la presión. La ley de Charles supone una presión constante. Si la presión también cambia, usa la ley combinada de los gases P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂.
- Añadir o quitar gas. La cantidad de gas (moles, n) debe permanecer fija. Si varía, recurre a la ley de los gases ideales completa PV = nRT.
- Confundir razones de temperatura con diferencias. El volumen escala con la razón T₂/T₁, no con la diferencia T₂ − T₁, de modo que duplicar la temperatura en kelvin duplica el volumen.
Preguntas frecuentes
La ley de Charles establece que, a presión constante, el volumen de una cantidad fija de un gas ideal es directamente proporcional a su temperatura absoluta: V₁/T₁ = V₂/T₂. Calentar el gas aumenta su volumen; enfriarlo lo reduce.
La ley se basa en la temperatura absoluta, donde 0 K significa ausencia de energía térmica. Los grados Celsius y Fahrenheit tienen puntos cero arbitrarios y pueden ser negativos, lo que rompe la proporcionalidad. Convierte sumando 273,15 a un valor en grados Celsius antes de introducirlo.
No. Puedes usar litros, mililitros, metros cúbicos o cualquier unidad para V₁, y V₂ sale en esa misma unidad. Solo las temperaturas deben estar en kelvin; la razón de volúmenes es independiente de la unidad.
Los números que escribes se envían a nuestros servidores para calcular el resultado y, en el modo paso a paso, se incluyen en el enlace de la página. No se guardan en una base de datos ni se comparten con nadie.
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