קבוע הגזים

ערכים של R ביחידות שונות
$8.314472 \frac{J}{ K \cdot mol}$
$0.0820574587 \frac{L\cdot atm } {K\cdot mol}$
$8.20574587 \cdot 10^{-5} \frac{ m^3 atm}{K\cdot mol}$
$1.987 \frac{cal}{ K\cdot mol}$
$8.314472 \frac{cm^3 MPa }{ K \cdot mol}$
$8.314472 \frac{L\cdot kPa }{K\cdot mol}$
$8.314472 \frac{m^3 Pa}{ K\cdot mol}$
$62.3637 \frac{L \cdot mmHg }{K\cdot mol}$
$62.3637 \frac{L \cdot Torr }{K \cdot mol}$
$286 \frac{J}{K \cdot Kg}$
$83.14472 \frac{L \cdot mbar }{ K\cdot mol}$

קבוע הגזים הוא קבוע פיזיקלי המסומל לרוב באות R. גודלו נקבע אמפירית על ידי מדידות. ערכו של R ביחידות MKS הוא $8.314472 \frac{J}{ K \cdot mol}$.

משוואת הגז האידאלי

קבוע הגזים מופיע במשוואת המצב הפשוטה של גז אידאלי, המשוואה מתארת יחס ישר הקיים בין לחץ הגז לבין הטמפרטורה שלו, ויחס הפוך בין הלחץ לנפח. הקבוע R הוא מקדם היחס במשוואה זו.

משוואת המצב הפשוטה של גז אידאלי נראית כך:

$\ PV = nRT$

כאשר $\ P$ הוא הלחץ, $\ T$ הטמפרטורה, $\ V$ הנפח, ו $\ n$ מספר המולים של הגז.

מהמשוואה מתחייב כי שיהיו ל R יחידות של אנרגיה למול למעלה.

היחס לקבועים פיזיקליים אחרים

קבוע בולצמן k_B הוא היחס בין קבוע הגזים R לבין מספר אבוגדרו, כלומר

$k_B = \frac{R}{N_A}$,

הוא המקבילה של R בסקאלה אטומית. לדוגמה, אם האנרגיה הקינטית של מול גז הוא $\ \frac{3}{2}RT$ אז האנרגיה הקינטית הממוצעת של מולקולה בודדת בגז תהיה $\ \frac{3}{2}k_B T$

בעזרת משוואה זו נוכל לרשום את המשוואה:

$\qquad PV=Nk_BT$

כש $\ N$ הוא המספר המדויק של המולקולות.