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气体常数 编辑
气体常数(又称通用气体常数或理想气体常数,通常用符号R表示)是一个在物态方程中联系各个热力学函数的物理常数。(气体常数与阿伏伽德罗常数的比为波尔兹曼常数。)这是表征理想气体性质的一个常数。气体常数相当于玻尔兹曼常数,但以每摩尔每温度增量(而不是每个颗粒每温度增量的能量)表示为能量单位(即压力 - 体积积)。 常数也是Boyle定律,Charles法,Avogadro定律和Gay-Lussac定律的常数组合。气体常数值是8.314J/(mol·K)。
中文名:气体常数
外文名:Gas constant
应用学科:物理学
适用领域:热力学
表示字母:R
数学表达式:pV=nRT
单位:J/(mol*K)
数值:8.314
已知标准状况(备注:0℃,1标准大气压)下,1mol理想气体的体积为22.4L。
把p=101325Pa,T=273K,n=1mol,V=22.4L=0.0224m3代进去,得到R=8.3138462≈8.314,单位J/(mol·K)
玻耳兹曼常数的定义就是k=R/Na。
R的值 | 单位 |
8.314472 | J/(K·mol) |
0.0820574587 | L·atm/(K·mol) |
8.20574587 × 10-5 | m3·atm/(K·mol) |
8.314472 | m3·Pa/(K·mol) |
8.314472 | L·kPa/(K·mol) |
8.314472 x 106 | cm3·Pa/(K·mol) |
62.3637 | L·mmHg/(K·mol) |
62.3637 | L·Torr/(K·mol) |
1.98718 | cal/(K·mol) |
83.14472 | L·mbar/(K·mol) |
由理想气体状态方程:pV=nRT 得:R=pv/(nT)
带入单位进行推导:R=pa·m3/(mol·k)(其中pa·m3可以拆分为: pa·m2·m,而由F=PS知道 pa·m2即为N牛顿单位,由W=FS知道,N·m即为功的单位 J)所以通过以上代换可以得到R的单位:J/(mol·k)。
R * = 8.31432×103N m kmol-1 K-1。
注意使用千摩尔单位,导致常数中的因子为1000。 USSA1976承认该值与Avogadro常数和Boltzmann常数的引用值不一致。这种差异与准确性并不是显着的偏离,USSA1976将这个R *值用于标准气氛的所有计算。 当使用R的ISO值时,计算出的压力在11公里(相当于只有17.4厘米或6.8英寸的差异)上增加了0.62帕斯卡,而在20公里增加了0.292帕(相当于只有差异 0.338米或13.2英寸)。
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