氣體常數

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R值	單位
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
8.63 x 10^-5	eV·K^-1·atom^-1
0.7302	ft³·atm·°R^-1·lb-mole^-1

氣體常數（又稱通用或理想氣體常數，通常用符號R表示）是一個在物態方程式中連繫各個熱力學函數的物理常數。它有另一個名字叫玻耳兹曼常數，但當用於理想氣體定律時通常會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。

[编辑] 使用的方程式

理想氣體常數出現於最簡單的物態方程，理想氣體定律，如下：

$P = {RT\over{\tilde{V}}}$

其中P為一理想氣體的壓力
T為其溫度
$\tilde{V}$ 為其摩爾體積
此式亦能被寫成：

$\qquad PV=nRT$

其中 V為氣體佔有的體積
n為氣體的摩爾數

R同時也出現在能斯特方程及洛侖兹-洛倫兹方程中。

其值為：

R = 8.314472(15) J·K^-1·mol^-1

位於括號中的最後兩位是不確定度（標準差）。

[编辑] 玻耳兹曼常數

玻耳兹曼常數K_B（多記為K）可以被用作其他形式的理想氣體常數，在純用粒子而不用摩爾計算時適用；其因數僅為阿伏伽德罗数，寫成：

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

可以將理想氣體定律寫成直接用玻耳兹曼常數表示的形式：

$\qquad PV=Nk_BT$

其中N=nN_A是實際的粒子數。

[编辑] 個別氣體常數

一種或多種氣體混合物的個別氣體常數（ $\bar{R}$ ）可從通用氣體常數求出，只需除以氣體或混合物的摩爾質量（M）。

$\bar{R} = \frac{R}{M}$

只用符號R去代表個別氣體常數也是相當普遍的。在這種情況下看R的內容與單位應該可以弄清它是哪種氣體常數。例如在音速的方程中，通常是用個別氣體常數表示的。

空氣的個別氣體常數為：

$R_\mathrm{dry\,air} = 287.05 \frac{\mbox{J}}{\mbox{kg} \cdot \mbox{K}}$

[编辑] 美國標準大氣層模型

美國標準大氣層模型1976（USSA1976）將通用氣體常數（R）定為：^[1]^[2]

$R = 8.31432\mbox{ x }10^3 \frac{\mathrm{N \cdot m}}{\mathrm{kmol \cdot K}}$

但是USSA1976亦指出這個值不符合阿伏加德羅常數及玻耳兹曼常數的引用值。^[2]但是，USSA1976仍然使用這個R值去計算標準大氣壓。這個差在準確度上並不重要。當使用ISO的R值時，計算出的氣壓於11,000米時只多出了0.62帕斯卡（即相等於只是0.172米的差）及20,000米時多了0.292帕斯卡（即相等於只是0.338米的差）。

[编辑] 另見

玻耳兹曼常數

[编辑] 參考資料

↑ Standard Atmospheres - 於2007-01-07访问。
^ ^2.0 ^2.1 U.S. Standard Atmosphere, 1976, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C., 1976 (Linked file is 17 MiB).

[编辑] 外部連結

美國國家標準與技術研究院——科學技術數據委員會的氣體常數值
美國國家標準與技術研究院——科學技術數據委員會的玻耳兹曼常數值

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