Gasskonstant
| 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) er en fysisk konstant med symbolet R. Den blir brukt i tilstandsligninger for å knytte sammen forskjellige termodynamiske variable med hverandre. Mest vanlig uttrykkes den med enheten energi per kelvin per mol. Boltzmann-konstanten kan betraktes som gasskonstanten for én partikkel.[1]
I den enkleste formen av en tilstandsligning, den ideelle gassloven, inngår gasskonstanten som
der P er trykket til gassen, T er temperaturen, V er volumet den inntar og n er antall mol den består av.
Verdien av gasskonstanten er
Dette er den offisielle verdien i 2010. De siste tallene i parentes viser usikkerheten (standardavvik) i de to siste tallene av verdien.
Spesifikk gasskonstant
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/V er massetettheten til gassen. Dermed er
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.
Mayers relasjon
Julius Robert von Mayer formulerte forholdet mellom spesifikk varme ved konstant trykk og den spesifikke varmen ved konstant volum for en ideell gass, kjent som Mayers relasjon,
hvor CP er spesifikk varme ved konstant trykk, CV er spesifikk varme ved konstant volum og R er gasskonstanten..
Boltzmanns konstant
I mer teoretiske arbeider brukes Boltzmann-konstanten 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 gasskonstanten er gitt ved Avogadros konstant NA ved relasjonen
Den ideelle gassloven kan da uttrykkes ved Boltzmannkonstanten som
der N = nNA er det faktiske antall partikler i gassen.
Referanser
- ^ E. Lillestøl, O. Hunderi og J.R. Lien, Generell Fysikk, Bind 2, Universitetsforlaget, Oslo (2001). ISBN 82-15-00006-1.
Litteratur
- P.A. Rock, Chemical Thermodynamics, University Science Books, Oxford (1983). ISBN 0-19-855712-5.