摩爾氣體常數(shù) - 熱力學(xué)術(shù)語
摩爾氣體常數(shù)(又稱通用、理想氣體常數(shù)及普適氣體常數(shù),符號為R)是一個(gè)在物態(tài)方程式中聯(lián)系各個(gè)熱力學(xué)函數(shù)的物理常數(shù)。其值大約為8.314472J/ - mol·K)
解釋
摩爾氣體常數(shù)(又稱通用、理想氣體常數(shù)及普適氣體常數(shù),符號為R)是一個(gè)在物態(tài)方程式中連系各個(gè)熱力學(xué)函數(shù)的物理常數(shù)。與它相關(guān)的另一個(gè)名字叫玻爾茲曼常量 - Boltzmann?constant;大陸:玻爾茲曼常量;臺(tái)灣:波茲曼常數(shù),但當(dāng)用于理想氣體定律時(shí)通常會(huì)被寫成更方便的每開爾文每摩爾的單位能量,而不寫成每粒子每開爾文的單位能量,即R=NA*k(NA為阿伏伽德羅常數(shù),Avgadro's?number;k為玻爾茲曼常數(shù),Boltzman?number)。理想氣體狀態(tài)方程中的摩爾氣體常數(shù)R的準(zhǔn)確數(shù)值,是通過實(shí)驗(yàn)測定出來的。
方程
氣態(tài)方程全名為理想氣體狀態(tài)方程:pV=nRT。其中p為壓強(qiáng),V為體積,n為物質(zhì)的量,R為普適氣體常量,T為絕對溫度(T的單位為開爾文 - 字母為K,數(shù)值為攝氏溫度加273.15,如0℃即為273.15K)。
當(dāng)p,V,n,T的單位分別采用Pa - 帕斯卡,m3 - 立方米,mol,K(開爾文),R的數(shù)值為8.31。該方程嚴(yán)格意義上來說只適用于理想氣體,但近似可用于非極端情況(低溫或高壓)的真實(shí)氣體(包括常溫常壓)。
另外指的是理想氣體狀態(tài)方程來源的三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律:玻一馬定律、蓋·呂薩克定律和查理定律,以及直接結(jié)論pV/T=恒量。
波義耳-馬略特定律:在等溫過程中,一定質(zhì)量的氣體的壓強(qiáng)跟其體積成反比。即在溫度不變時(shí)任一狀態(tài)下壓強(qiáng)與體積的乘積是一常數(shù)。即p1V1=p2V2。
蓋·呂薩克定律:一定質(zhì)量的氣體,在壓強(qiáng)不變的條件下,
溫度每升高(或降低)1℃,它的體積的增加(或減少)量等于0℃時(shí)體積的1/273。
查理定律指出,一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)其體積一定時(shí),它的壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比。即
P1/P2=T1/T2或pt=P′0(1+t/273)
式中P′0為0℃時(shí)氣體的壓強(qiáng),t為攝氏溫度。
綜合以上三個(gè)定律可得pV/T=恒量,經(jīng)實(shí)驗(yàn)可得該恒量與氣體的物質(zhì)的量成正比,得到理想氣狀態(tài)方程。
