Gasskonstant

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
Verdier av R
8,314472 J · K-1 · mol-1
0,0820574587 L · atm · K-1 · mol-1
8,20574587 x 10-5 m³ · atm · K-1 · mol-1
8,314472 cm³ · MPa · K-1 · mol-1
8,314472 L · kPa · K-1 · mol-1
8,314472 m³ · Pa · K-1 · mol-1
62,3637 L · mmHg · K-1 · mol-1
62,3637 L · Torr · K-1 · mol-1
83,14472 L · mbar · K-1 · mol-1
1,987 cal · K-1 · mol-1
6,132439833 lbf · ft · K-1 · g · mol-1
10,7316 ft³ · psi · °R-1 · lb · mol-1

Gasskonstanten (også kalt den universelle gasskonstanten eller den ideelle gasskonstanten) er en fysisk konstant brukt i tilstandsligninger for knytte sammen forskjellige termodynamiske variable med hverandre. Gasskonstanen har symbolet R. Det er et annet navn for Boltzmannkonstanten. Når den brukes i den ideelle gassloven, blir den vanligvis uttrykt med enheten energi per kelvin per mol i stedet for energi per kelvin per partikkel.

I den enkleste formen av en tilstandsligning, den ideelle gassloven, inngår gasskonstanten som

 PV = nRT

der P er trykket til gassen, T er temperaturen, V er volumet den inntar og n er antall mol den består av. R inngår også i Nernst-likninga og Lorentz-Lorenz-formelen.

Verdien av gasskonstanten er:

R = 8,314472(15) J · K-1 · mol-1

De to tallene i parentes viser usikkerheten (standardavvik) i de to siste tallene av verdien.

Den spesifikke gasskonstanten[rediger | rediger kilde]

Antall mol i gassen er gitt som n = m/M hvor m er dens totale masse og M er den molare masse til gasspartiklene. Tilstandsligningen blir da P = mRT/VM hvor ρ = m/M er massetettheten til gassen. Dermed er

 P = \rho R_s T

hvor Rs = R/M er den spesifikke gasskonstanten.

Ofte brukes symbolet R i mer anvendt litteratur også for den spesifikke gasskonstanten, i motsetning til den universelle som da betegnes med R eller R0. Dette kan gi grunn til forvirring.

Boltzmanns konstant[rediger | rediger kilde]

I mer teoretiske arbeider brukes Boltzmannkonstanten kB (ofte forkortet til k). Den brukes i tilstandsligninger når man regner med antall partikler i gassen i stedet for antall mol. Dette er vanlig i statistisk fysikk og beregning av entropi. Sammenhengen mellom denne og den universelle gasskonstantene er gitt ved Avogadros konstant NA ved relasjonen

R = N_A k_B

Den ideelle gassloven kan da uttrykkes ved Boltzmannkonstanten som

\qquad PV=Nk_BT

der N = nNA er det faktiske antall partikler i gassen.