Cómo calcular la ley de Boyle con presión y volumen
Por El equipo de Calcumatix Revisado por Revisión editorial de Calcumatix 2 min de lectura
Respuesta rápida
Calcula la ley de Boyle con P1V1 = P2V2. Para hallar la presión final, usa P2 = (P1 × V1) / V2. Si P1 = 1,20 atm, V1 = 3,00 L y V2 = 1,50 L, entonces P2 = (1,20 × 3,00) / 1,50 = 2,40 atm, con temperatura constante.
La ley de Boyle conecta presión y volumen para una cantidad fija de gas a temperatura constante. La fórmula es P1V1 = P2V2, así que la presión sube cuando el volumen baja, y baja cuando el volumen sube. Usa la calculadora de la ley de Boyle para resolver cualquier variable faltante con pasos claros.
Cómo calcular la ley de Boyle paso a paso
La ley de Boyle mantiene constante el producto presión-volumen para un gas ideal a temperatura fija. Sigue esta secuencia al resolver problemas:
- Etiqueta la presión inicial P1 y el volumen inicial V1.
- Etiqueta la presión final P2 y el volumen final V2.
- Convierte ambas presiones a la misma unidad, como atm, kPa o mmHg.
- Convierte ambos volúmenes a la misma unidad, como litros o mL.
- Despeja P1V1 = P2V2 para la variable que falta.
- Sustituye los valores y resuelve.
Fórmulas despejadas de la ley de Boyle
Según qué valor falte, usa el despeje correspondiente:
| Variable faltante | Fórmula despejada | Uso |
|---|---|---|
| Presión final P2 | P2 = (P1 × V1) / V2 | Hallar presión final |
| Volumen final V2 | V2 = (P1 × V1) / P2 | Hallar volumen final |
| Presión inicial P1 | P1 = (P2 × V2) / V1 | Hallar presión inicial |
| Volumen inicial V1 | V1 = (P2 × V2) / P1 | Hallar volumen inicial |
Ejemplo resuelto de presión y volumen
Un gas empieza a 1,20 atm y ocupa 3,00 L. Se comprime a 1,50 L a temperatura constante. Halla la presión final P2:
- Identifica los datos: P1 = 1,20 atm, V1 = 3,00 L, V2 = 1,50 L.
- Elige la fórmula: P2 = (P1 × V1) / V2.
- Multiplica el producto inicial: P1 × V1 = 1,20 × 3,00 = 3,60 atm·L.
- Divide entre el volumen final: P2 = 3,60 / 1,50 = 2,40 atm.
Resultado: la presión final es 2,40 atm. Al reducir el volumen a la mitad, la presión se duplica.
Comparación con otras leyes de los gases
| Ley de los gases | Variables principales | Qué permanece constante |
|---|---|---|
| Ley de Boyle | Presión y volumen | Temperatura y moles |
| Ley de Charles | Volumen y temperatura | Presión y moles |
| Ley de Gay-Lussac | Presión y temperatura | Volumen y moles |
| Ley del gas ideal | P, V, n, T | Ninguna por separado |
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Fuentes y referencias científicas
- OpenStax Chemistry 2e, Relating Pressure, Volume, Amount, and Temperature
- OpenStax Chemistry 2e, Summary of gas laws
Esta guía supone temperatura constante y comportamiento ideal del gas. En presiones muy altas, temperaturas muy bajas o compresión rápida, el resultado puede necesitar otro modelo.
Preguntas frecuentes
¿Qué dice la ley de Boyle en palabras simples?
La ley de Boyle dice que la presión y el volumen de un gas se mueven en direcciones opuestas cuando la temperatura y la cantidad de gas se mantienen constantes.
¿Cuál es la fórmula de presión final en la ley de Boyle?
La fórmula para presión final es P2 = (P1 × V1) / V2.
¿Por qué la temperatura debe permanecer constante?
La ley de Boyle aísla la relación entre presión y volumen. Si cambia la temperatura, usa la ley combinada de los gases o la ley del gas ideal.
¿La ley de Boyle puede usar cualquier unidad?
Sí, siempre que ambas presiones usen la misma unidad y ambos volúmenes usen la misma unidad.