קבוע הגזים

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
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[עריכת קוד מקור | עריכה]

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[עריכת קוד מקור | עריכה]

קבוע בולצמן kB 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.