Calculadora de densidad de gas ideal

La densidad de un gas describe la masa contenida en una unidad de volumen. Para un gas ideal, se deduce directamente de la ley de los gases ideales. Partiendo de presión × volumen = cantidad de sustancia × constante de los gases × temperatura y sustituyendo la cantidad por masa dividida entre masa molar, se obtiene densidad = presión × masa molar ÷ constante de los gases ÷ temperatura. Esta calculadora aplica ese despeje con la constante universal de los gases de 8.314462618 julios por mol kelvin. Las unidades deben ser coherentes. Introduce presión absoluta en pascales, temperatura absoluta en kelvin y masa molar en gramos por mol. La calculadora convierte la masa molar a kilogramos por mol antes de evaluar la ecuación, de modo que la densidad se muestra en kilogramos por metro cúbico. La presión manométrica no sirve sin convertirla antes a absoluta. Por ejemplo, una lectura manométrica de cero en una habitación abierta sigue correspondiendo aproximadamente a una atmósfera de presión absoluta. La temperatura también debe usar una escala absoluta. Para pasar de grados Celsius a kelvin, suma 273.15. Así, 20 grados Celsius equivalen a 293.15 kelvin. La relación inversa con la temperatura explica por qué un gas se vuelve menos denso al calentarse a presión constante. La relación directa con la presión explica por qué la compresión aumenta la densidad si la temperatura y la composición no cambian. La masa molar determina la masa de cada mol, por lo que los gases más pesados son más densos en condiciones idénticas. El aire es una mezcla, no un gas puro, pero el aire seco suele representarse con una masa molar media cercana a 28.97 g/mol. El nitrógeno tiene unos 28.01 g/mol; el oxígeno, 32.00 g/mol; el dióxido de carbono, 44.01 g/mol; el helio, 4.00 g/mol; y el hidrógeno, 2.016 g/mol. La humedad cambia la masa molar efectiva del aire porque el vapor de agua es más ligero que los componentes principales del aire seco. El modelo de gas ideal es más fiable a presiones moderadas y temperaturas alejadas de la condensación. Las moléculas reales ocupan espacio y se atraen, por lo que los gases pueden desviarse del comportamiento ideal a alta presión o cerca de un límite de fase. Para trabajos de ingeniería en esas regiones, usa un factor de compresibilidad o una ecuación de estado de gas real. Para ejercicios, estimaciones de ventilación, cálculos de procesos a baja presión y comparaciones generales, la fórmula es transparente y normalmente suficientemente precisa. Asegúrate siempre de que presión, temperatura y composición correspondan al mismo estado físico antes de interpretar el resultado.