Constanta de gaz ideal universal

Constanta gazului molar Date esentiale

Unități SI	$J \cdot mol -1 \cdot K -1$
Dimensiune	$\,$
Baza SI	$kg \cdot m 2 \cdot s -2 \cdot K -1 \cdot mol -1$
Natură
Simbol obișnuit	$R$
Link către alte dimensiuni	$R = N A \cdot k$
Valoare	8,314 462 618 153 24 J mol −1 K −1

Constanta gaz ideal universal (notat , sau ) este produsul dintre numărul Avogadro ( ) și constanta Boltzmann ( ). Acest produs valorează exact 8,314 462 618 153 24 J mol −1 K −1 . $R$ $R_ {m}$ $R ^ {n}$ $N / A}$ $k_ {B}$

Istoria științei

Constanta universală a gazului ideal a fost determinată empiric ca constantă de proporționalitate a ecuației gazului ideal . Acesta stabilește legătura dintre variabilele de stare ale temperaturii, cantității de materie, presiunii și volumului. Este, de asemenea, utilizat în multe alte aplicații și formule.

Este orice, în afară de evident, că constanta de gaz ideală (numită și molar ) are aceeași valoare pentru toate gazele ideale și că este universală . S-ar fi putut presupune că presiunea gazului depinde de masă, dar nu este cazul gazelor ideale. Această observație este exprimată de legea lui Avogadro , enunțată pentru prima dată de Amedeo Avogadro în 1811 .

Constantele specifice gazelor ideale

Constanta specifică a gazului

R s

,
numită și constantă individuală a gazului

R i

Gaz	Unități internaționale [ J kg −1 K −1 ]	Masa molară [ g mol −1 ]
Argon , Ar	208	39,94
Dioxid de carbon , CO 2	188,9	44.01
Monoxid de carbon , CO	297	28.01
Heliu , El	2.077	4.003
Dihidrogenat , H 2	4.124	2016
Metan , CH 4	518.3	16.05
Azot , N 2	296,8	28.02
Dioxigen , O 2	259,8	31,999
Propan , C 3 H 8	189	44.09
Dioxid de sulf , SO 2	130	64.07
Aer	287	28,97
Vaporii de apă , H 2 O	462	18.01

Obținem constanta specifică (sau individuală ) a unui gaz, prin împărțirea constantei universale a gazelor ideale la masa molară a gazului: $R_ {s}$

{\ displaystyle R_ {s} = {\ frac {R} {M}}}

Masa molară de aer uscat este:

{\ displaystyle M_ {a} = 0 {,} 028 \, 964 \, 4 \; \ mathrm {kg \; mol ^ {- 1}}}

Astfel, constanta specifică a aerului uscat este:

{\ displaystyle R_ {s, \ mathrm {air}} = 287 {,} 058 \; \ mathrm {J \; kg ^ {- 1} \; K ^ {- 1}}}

Tabelul opus arată valorile constantelor specifice pentru anumite gaze.

Atât masa molară, cât și constanta specifică pot fi utilizate pentru a caracteriza un gaz. Cu toate acestea, se observă uneori cea de-a doua, care poate duce la confundarea ei cu constanta universală (aceasta din urmă poate fi notată ). Distincția va depinde apoi de context și de unitățile utilizate. $M$ $R_ {s}$ $R$ ${\ displaystyle {\ overline {R}}}$

Exprimarea constantei în alte unități

Valorile constantelor din diferite sisteme sunt:

Valorile $R$	Unități
8.314	J mol −1 K −1
0,082 06	l atm mol −1 K −1
8,205 7 × 10 −5	m 3 atm mol −1 K −1
62,3637	l Torr mol −1 K −1
1.987	cal mol −1 K −1

Note și referințe

(de) Acest articol este preluat parțial sau în totalitate din articolul Wikipedia în germană intitulat „ Universelle Gaskonstante ” (a se vedea lista autorilor ) .

Începând cu 20 martie 2019, în urma revizuirii sistemului internațional de unități, numărul Avogadro și constanta Boltzmann au acum o valoare exactă. Numărul lui Avogadro este exact 6.022 140 76 x 10 23 mol -1 și constanta Boltzmann 1.380 649 x 10 -23 J / K . SI broșură , 9 th ed. , 2019, p. 15.
(în) „ Definiție constantă de gaz (R) ” despre Despre educație ,2014(accesat la 4 septembrie 2014 ) .
„ Legea perfectă a gazelor ” (accesat la 26 noiembrie 2014 ) .

Vezi și tu

Bibliografie

[Dubesset 2000] Michel Dubesset ( pref. De Gérard Grau), Manualul Sistemului Internațional de Unități: lexic și conversii , Paris, Technip, col. „ Petrolul publicațiilor Institutului Francez ” ( nr . 20)Septembrie 2000, 1 st ed. , 1 vol. , XX -169 p. , bolnav. , fig. și tabl. , 15 × 22 cm , fr. ( ISBN 2-7108-0762-9 , EAN 9782710807629 , OCLC 300462332 , notificare BnF n o FRBNF37624276 , SUDOC 052448177 , prezentare online , citiți online ) , constanta molară sv a gazelor (perfect), p. 51.
[Giannoni 2020] Michel Giannoni , „ Anatomia constantelor: sarcină elementară, constanta Boltzmann, constanta Avogadro ”, Rev. politech. , vol. Al 123- lea an. , N o 1857Mai 2020, p. 20-21 ( rezumat , citit online [PDF] ).
[Jensen 2003] (în) William B. Jensen , " The constant universal gas $R$ " ["The universal gas constant $R$ "], J. Chem. Educ. , vol. 80, n o 7,Iul. 2003, p. 731-732 ( OCLC 207906061 , DOI 10.1021 / ed080p731 , Bibcode 2003JChEd..80..731J , rezumat , citiți online [PDF] ).

Publicații originale

[Clapeyron 1834] Émile Clapeyron , „ Memorie asupra puterii motrice a căldurii ”, Journal de l'École polytechnique , t. XVI , n o 23,1834, p. 153-190 ( citește online ), retipărire :
- [Clapeyron 2006] Émile Clapeyron , Disertație asupra puterii motrice a căldurii (precedată de o biografie a autorului de Joseph Hirsch), Paris, J. Gabay ,2006, 1 vol. , 56 p. , bolnav. și fig. , 17 × 24 cm , fr. ( ISBN 978-2-87647-283-9 , EAN 9782876472839 , OCLC 470660000 , notificare BnF n o FRBNF40936143 , SUDOC 112431151 , prezentare online , citire online ).
[Clausius 1850] (de) Rudolf Clausius , " Ueber die bewegende Kraft der Wärme und die Gesetze, welche sich daraus für die Wärmelehre selbst ableiten lassen " ["Despre forța motrică a căldurii și legile care se deduc din aceasta pentru teorie de căldură ”], Ann. Fizic. , vol. 155, n o 3,1850, p. 368-397 ( OCLC 4643655307 , DOI 10.1002 / andp.18501550306 , citiți online ).
[Horstmann 1873] (de) August Horstmann , „ Theorie der Dissociation ” , Ann. Chem. , vol. 170, n o 1-2,1873, p. 192-210 ( OCLC 4648468455 , DOI 10.1002 / jlac.18731700118 , citiți online )

Dicționare și enciclopedii

[Menten 2013] Pierre de Menten de Horne ( pref. De Brigitte Van Tiggelen), Dicționar de chimie: o abordare etimologică și istorică , Bruxelles, De Boeck Supérieur , în afara col. / știință,Octombrie 2013, 1 st ed. , 1 vol. , 395 p. , bolnav. și fig. , 17 × 24 cm , fr. ( ISBN 978-2-8041-8175-8 , EAN 9782804181758 , OCLC 863131805 , notificare BnF n o FRBNF43681551 , SUDOC 172765986 , prezentare online , citit online ) , sv ideal legea gazelor, p. 190, col. 2.
[Taillet, Villain și Febvre 2018] Richard Taillet , Loïc Villain și Pascal Febvre , Dicționar de fizică , Louvain-la-Neuve, De Boeck Supérieur , în afara col. / știință,Ianuarie 2018, A 4- a ed. ( 1 st ed. Mai 2008), X -956 p. , bolnav. și fig. , 17 × 24 cm , fr. ( ISBN 978-2-8073-0744-5 , EAN 9782807307445 , OCLC 1022951339 , notificare BnF n o FRBNF45646901 , SUDOC 224228161 , prezentare online , citit online ) , sv gaze ideale (constantă de), p. 333-334.

Articole similare

linkuri externe

[CODATA 2018] (ro) Data Committee for Science and Technology (CODATA) , „ constantă a gazului molar ” , simbol, expresie, valoare numerică exactă și unitate derivată, pe site-ul web al laboratorului Physical Measurements (PML) de la Institutul Național de Standarde și Technology (NIST) al Departamentului de Comerț al Statelor Unite .
[ISO 2019] Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO) , ISO 80000-9:2019(ro): cantități și unități - partea. 9 : chimie fizică și fizică moleculară (standard internațional), Geneva, ISO / TC 12 ,august 2019, A 2 -a ed. ( 1 st ed. Aprilie 2009, 1 st modifică. iunie 2011), 1 vol. , 17 p. ( prezentare online , citit online ) , § 3 , tabl. 1 , n o 9-37.1 („constantă de gaz molar”).