La cantidad de aire en dos contenedores, incluso si los contenedores son de las mismas dimensiones, puede ser diferente si se almacenan bajo diferentes presiones o temperaturas. Para comparar con precisión la cantidad de aire en un contenedor con otro, calcule el volumen de aire que existiría bajo una temperatura y presión estándar. La Ley de Gas Ideal es la base de este cálculo. Varios estándares diferentes están en uso, como 0 grados Celsius y 100 kilopascales o 60 grados Fahrenheit y 14.696 psi. Elija las unidades más relevantes para su situación. Al informar el volumen de aire a temperatura y presión estándar, o STP, la cantidad de aire en un contenedor se puede comparar confiablemente en un rango de condiciones reales.
Elija las condiciones estándar que se utilizarán en los cálculos. En los Estados Unidos, la presión se mide con mayor frecuencia en psi, pero la temperatura puede medirse con Celsius o Fahrenheit. Para este ejemplo, se usarán condiciones estándar de 60 grados Fahrenheit y presión atmosférica, 14.696 psi.
Use un manómetro y un termómetro para medir las condiciones reales de su muestra de aire para conocer la presión y la temperatura. y volumen del aire. Este cálculo asumirá una presión de 3000 psi, una temperatura de 75 grados Fahrenheit y un volumen de contenedor de 0.4 pies cúbicos.
Convierta su volumen en condiciones reales a lo que sería el volumen a la presión estándar, asumiendo que la temperatura se mantendría constante. La Ley de Gas Ideal, reorganizada en una forma conocida como Ley de Boyle, dice que el volumen a una nueva presión es igual a la presión inicial multiplicada por el volumen inicial y dividida por la nueva presión. Calcule el nuevo volumen multiplicando 3000 por 0.4, luego divida el resultado por 14.696, lo que arroja un resultado de 81.7 pies cúbicos de aire estándar a la temperatura real de 75 grados Fahrenheit.
Convierta su volumen a la temperatura real y presión estándar a lo que el volumen sería a la temperatura estándar. La Ley de Gas Ideal, reorganizada como la Ley de Charles, dice que el volumen a una nueva temperatura es igual al volumen inicial dividido por la temperatura inicial y multiplicado por la nueva temperatura. Para calcular el volumen de aire a temperatura y presión estándar, divida 81.7 por 75 y luego multiplique el resultado por 60; esto le da 65.3 pies cúbicos de aire a la temperatura y presión estándar de 60 grados Fahrenheit y 14.696 psi.
TL; DR (demasiado largo; no lo leyó)
Siempre haga referencia a qué norma presión y temperatura estándar se están utilizando. Esto les brinda a las personas que buscan en sus volúmenes suficiente información para convertir fácilmente ese volumen a un estándar diferente, si es necesario.
Los gases reales no se comportan de manera ideal a altas presiones. Para usar con precisión la Ley de Gas Ideal a altas presiones, los factores de compresibilidad deben usarse siempre que se conozcan.
