[科普中国]-气体常数

简介通用气体常数

理想气体状态方程：pV=nRT

已知标准状况（备注：0℃,1标准大气压）下，1mol理想气体的体积为22.4L

把p=101325Pa，T=273K，n=1mol，V=22.4L=0.0224m^3代进去

得到R=8.3138462≈8.314，单位J/（mol*K）

玻耳兹曼常数的定义就是k=R/Na

气体常数=R/M，为所求气体的气体常数。R称为通用气体常数，也称普适气体恒量，不会随气体的分子量变化而改变。M为所求气体的摩尔质量，例如1mol氢气的，R为8.314,1mol氢气的M为0.002KG，则=8.314/0.002=4157J/（mol*K）2

气体常数表征理想气体热力学特性的一个常数。 为理想气体的绝对压力p和比容v 的乘积与热力学温度T之比。常以 符号“R”表示，单位为“J/(kg·K)”。 气体常数在数值上即相当于质量 为1kg的理想气体在可逆定压 加热过程中温度每升高1K时对 外所作出的膨胀功。其值仅取决于 气体的种类，与气体所处的热力状 态无关。例如氧气的R总是等于 259.8J/ (kg·K)、氮气的R恒为 296.7J/(kg·K)等。在工程热力学 等学科中，常根据通用气体常数除 以千摩尔质量或按迈耶公式来计算确定各种理想气体的气体常数。3

数据

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相关推导补充R单位推导：

由理想气体状态方程：pV=nRT 得：R=pv/（nT） [其中各个量的单位 p： pa， v：m3， n： mol， T： k]

带入单位进行推导：R[]=pa*m3/（mol*k）（其中pa*m3可以拆分为： pa*m2*m，而由F=PS知道 pa*m2即为N牛顿单位，由W=FS知道，N*m即为功的单位 J）所以通过以上代换可以得到R的单位：J/（mol*k）

美国标准大气1976年美国标准大气局将气体常数R *定义为：

R * = 8.31432×103N m kmol-1 K-1。

注意使用千摩尔单位，导致常数中的因子为1000。 USSA1976承认该值与Avogadro常数和Boltzmann常数的引用值不一致。这种差异与准确性并不是显着的偏离，USSA1976将这个R *值用于标准气氛的所有计算。 当使用R的ISO值时，计算出的压力在11公里（相当于只有17.4厘米或6.8英寸的差异）上增加了0.62帕斯卡，而在20公里增加了0.292帕（相当于只有差异 0.338米或13.2英寸）。4