Gases ideales en balances: de flujo volumétrico a flujo molar
Por Daniel · Actualizado el 1 de noviembre de 2026
Los gases casi siempre se miden en volumen (m³/h, L/min, ft³/min), pero los balances se escriben en moles. La ecuación de los gases ideales hace la conversión, siempre que uses temperatura y presión absolutas.
La ecuación
P · V̇ = ṅ · R · T
Con P en kPa, V̇ en m³/h y T en K, R = 8.314 kPa·m³/(kmol·K) y ṅ sale en kmol/h. La temperatura debe estar en kelvin y la presión debe ser absoluta (manométrica + atmosférica).
Ejemplo
100 m³/h de gas a 25 °C y 1 atm (101.325 kPa):
ṅ = 101.325 × 100 / (8.314 × 298.15) = 4.088 kmol/h
El mismo volumen a 150 °C y 2 atm: ṅ = 202.65 × 100 / (8.314 × 423.15) = 5.760 kmol/h. El volumen de un gas no sirve para comparar si no dices a qué temperatura y presión se midió.
Condiciones estándar
A 0 °C y 1 atm, un kmol de gas ideal ocupa 22.414 m³. Por eso los flujos se reportan a menudo en «m³ estándar» (o «normales»): 1,000 m³ estándar/h son 1,000 / 22.414 = 44.62 kmol/h. Ojo: algunas industrias usan 15 °C o 60 °F como condición estándar; revisa cuál usa tu problema.
Fracción en volumen y presión parcial
Para gases ideales, la fracción en volumen es igual a la fracción molar, y la presión parcial de cada componente es pi = yi · P. Así, un aire con 21 % de O₂ a 1 atm tiene una presión parcial de oxígeno de 0.21 atm.
Cuándo deja de ser válida
La aproximación de gas ideal funciona bien a presiones bajas y temperaturas altas comparadas con el punto crítico del gas. A presiones altas (decenas de atmósferas) se usa el factor de compresibilidad Z: P V̇ = Z ṅ R T.
Para capturar un gas en la calculadora, convierte primero su flujo volumétrico a kmol/h con esta ecuación y escríbelo como flujo molar.
Preguntas frecuentes
¿Puedo usar °C en PV = nRT?
No. La temperatura debe ser absoluta (K o °R); con °C el resultado sale mal, y a 0 °C ni siquiera se puede dividir.
¿Qué R uso?
La que tenga las mismas unidades que tus datos: 8.314 kPa·m³/(kmol·K), 0.08206 L·atm/(mol·K) o 10.73 psia·ft³/(lbmol·°R).
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