氣體常數

氣體常數

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,隨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,也稱普適氣體恆量,不會隨氣體的分子量變化而改變。

氣體常數值是8.314J/(mol·K)。

簡介


已知標準狀況下,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

數據


R 的值單位
8.314472J/(K·mol)
0.0820574587L·atm/(K·mol)
8.20574587 × 10m³·atm/(K·mol)
8.314472cm^3·MPa/(K·mol)
8.314472L·kPa/(K·mol)
8.314472m^3·Pa/(K·mol)
62.3637L·mmHg/(K·mol)
62.3637L·Torr/(K·mol)
1.98718cal/(K·mol)
83.14472L·mbar/(K·mol)

推導


補充R單位推導:
由理想氣體狀態方程: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)

美國標準大氣


1976年美國標準大氣局將氣體常數R *定義為:
R * = 8.31432×10N m kmol K。
注意使用千摩爾單位,導致常數中的因子為1000。 USSA1976承認該值與Avogadro常數和Boltzmann常數的引用值不一致。這種差異與準確性並不是顯著的偏離,USSA1976將這個R *值用於標準氣氛的所有計算。當使用R的ISO值時,計算出的壓力在11公里(相當於只有17.4厘米或6.8英寸的差異)上增加了0.62帕斯卡,而在20公里增加了0.292帕(相當於只有差異 0.338米或13.2英寸)。