氣體常數

氣體常數

物理名詞
氣體常數,物理名詞之一。與氣體的分子量有關。r=rmm,為每kg理想氣體的氣體常數,随氣體的分子量變化而變化,m為每千摩爾氣體質量,而rm是每千摩爾理想氣體的氣體常數,稱為通用氣體常數,也稱普适氣體恒量,不會随氣體的分子量變化而改變。氣體常數值是8.314J/(mol·K)。氣體常數與阿伏伽德羅常數的比為波爾茲曼常數。[1]
    中文名:氣體常數 外文名:Gas constant 适用領域:熱力學 所屬學科: 表示字母:R 應用學科:物理學 數學表達式:pV=nRT 單位:J/(mol*K) 數值:8.314

簡介

理想氣體狀态方程:pV=nRT

已知标準狀況下,1mol理想氣體的體積約為22.4L

把p=101325Pa,T=273.15K,n=1mol,V=22.4L=0.0224m^3代進去

得到R約為8.314,單位J/(mol*K)

玻耳茲曼常數的定義就是k=R/Na

推導

補充R單位推導:

由理想氣體狀态方程:pV=nRT得:R=pv/(nT)[其中各個量的單位p:pa,v:m3,n:mol,T:k]

帶入單位進行推導:R[]=pa*m3/(mol*k)(其中pa*m3可以拆分為:pa*m2*m,而由F=PS知道pa*m2即為N牛頓單位,由W=FS知道,N*m即為功的單位J)所以通過以上代換可以得到R的單位:J/(mol*k)。

美國标準大氣

1976年美國标準大氣局将氣體常數R*定義為:

R*=8.31432×10NmkmolK。

注意使用千摩爾單位,導緻常數中的因子為1000。USSA1976承認該值與Avogadro常數和Boltzmann常數的引用值不一緻。這種差異與準确性并不是顯着的偏離,USSA1976将這個R*值用于标準氣氛的所有計算。當使用R的ISO值時,計算出的壓力在11公裡(相當于隻有17.4厘米或6.8英寸的差異)上增加了0.62帕斯卡,而在20公裡增加了0.292帕(相當于隻有差異0.338米或13.2英寸)。

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