קבוע הגזים

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

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

קבוע הגזים האוניברסלי מתאר את היחס הקבוע הבא

R=PV/nT

כאשר:

P הוא לחץ ביחידות של פסקל

V הוא נפח ביחידות של מטר מעוקב

n הוא מספר המולים בגז ביחידות של מול

T הוא הטמפרטורה ביחידות של קלווין

משוואת הגז האידיאלי

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

משוואת המצב הפשוטה של גז אידיאלי נראית כך:

<math>\ PV = nRT</math>

כאשר <math>\ P</math>הוא הלחץ, <math>\ T</math> הטמפרטורה בסולם קלווין, <math>\ V</math>הנפח, ו-<math>\ n</math>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

<math>

k_B = \frac{R}{N_A} </math>

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

בעזרת משוואה זו נוכל לרשום את המשוואה:

<math>

\qquad PV=Nk_BT </math>

כש <math>\ N</math> הוא המספר המדויק של המולקולות.

קישורים חיצוניים

• קבוע הגזים, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)