Gāzu konstante
Par gāzu konstanti sauc gan universālo gāzu konstanti, gan specifisko gāzu konstanti. Universālā gāzu konstante ir Bolcmaņa konstantes molārais ekvivalents[1] un skaitliski ir vienāda ar viena mola ideālas gāzes izplešanās darbu izobāriskā procesā, temperatūrai palielinoties par 1 K[2]. Specifiskā gāzu konstante ir gāzu konstante, kas atkarīga no konkrētās gāzes molekulmasas[3], tātad atbilst reālai gāzei. Gāzu konstanti izsaka vienībās enerģija uz vielas daudzumu, reizinātu ar temperatūras pieaugumu (piemēram, J/(mol⋅K)[4]).
Saistība ar Bolcmaņa konstanti
[labot šo sadaļu | labot pirmkodu], kur ir universālā gāzu konstante, ir Bolcmaņa konstante, ir Avogadro skaitlis.
Bolcmaņa konstanti izmanto aprēķiniem, kas apraksta pētāmo objektu mikroskopiskajās sistēmās (atsevišķas molekulas), bet gāzu konstante nepieciešama ar makroskopiskajām sistēmām (vielas daļiņu skaits ietverts vielas daudzumā, kas izteikts molos) saistītiem aprēķiniem.[5]
Universālā gāzu konstante
[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]No ideālas gāzes likuma[6] iegūst, ka
, kur ir universālā gāzu konstante, ir gāzes spiediens, ir gāzes tilpums, ir vielas (gāzes) daudzums, ir gāzes absolūtā temperatūra.
| vērtība | Mērvienības |
|---|---|
| SI mērvienības | |
| 8,31 446 261 815 324 | J⋅mol−1⋅K−1 |
| 8,31 446 261 815 324 | m3⋅Pa⋅K−1⋅mol−1 |
| 8,31 446 261 815 324 | kg⋅m2⋅s−2⋅K−1⋅mol−1 |
| Citas mērvienības | |
| 0,730 240 507 295 273 | atm⋅ft3⋅lb⋅mol−1⋅°R−1 |
| 10,731 557 089 016 | psi⋅ft3⋅lb⋅mol−1⋅°R−1 |
| 1,985 875 279 009 | BTU⋅lb⋅mol−1⋅°R−1 |
| 297,049 031 214 | inH2O⋅ft3⋅lb⋅mol−1⋅°R−1 |
| 554,984 319 180 | Torr⋅ft3⋅lb⋅mol−1⋅°R−1 |
| 8 314,46 261 815 324 | l⋅Pa⋅K−1⋅mol−1 |
| 0,0831 446 261 815 324 | l⋅bar⋅K−1⋅mol−1 |
| 0,082 057 366 080 960 | l⋅atm⋅K−1⋅mol−1 |
| 62,363 598 221 529 | l⋅Torr⋅K−1⋅mol−1 |
| 1,98 720 425 864 083...×10−3 | kcal⋅K−1⋅mol−1 |
| 8,20 573 660 809 596...×10−5 | m3⋅atm⋅K−1⋅mol−1 |
| 8,31 446 261 815 324×107 | erg⋅K−1⋅mol−1 |
Specifiskā gāzu konstante
[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]Tā kā reālām gāzēm piemīt novirzes no Avogadro likuma, precīzākiem aprēķiniem izmanto specifisko gāzu konstanti gāzēm vai to maisījumiem.[8][9]
, kur ir specifiskā gāzu konstante, ir universālā gāzu konstante, ir gāzes molmasa, ir Bolcmaņa konstante, ir gāzes ir molekulas masa.[7]
Tāpat specifisko gāzu konstanti var aprēķināt ar Majera sakarību
, kur ir gāzes īpatnējā siltumietilpība nemainīgā spiedienā, ir gāzes īpatnējā siltumpietilpība nemainīgā tilpumā.
un starpība skaitliski ir vienāda ar gāzes izplešanās darbu , gāzes spiedienam nemainoties un gāzes temperatūrai palielinoties par 1 K.[8] (Par izplešanās darbu detalizētāk var lasīt rakstā Termodinamika.)
Skatīt arī
[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]- Bolcmaņa konstante
- Avogadro skaitlis
- Avogadro likums
- Ideālas gāzes likums
- Termodinamika
- Molekulāri kinētiskā teorija
Atsauces
[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]- ↑ «Gas constant». chemeurope.com. Skatīts: 12.06.2021.
- ↑ «Универсальная газовая постоянная». dic.academic.ru. Skatīts: 12.06.2021.
- ↑ «The Individual Gas Constant - R». engineeringtoolbox.com. Skatīts: 12.06.2021.
- ↑ «Fizikālās konstantes aprēķiniem». siic.lu.lv. Skatīts: 12.06.2021.
- ↑ «The Ideal Gas Constant and Boltzmann's Constant». chem.libretexts.org. Skatīts: 12.06.2021.
- ↑ «Universal Gas Constant». thermal-engineering.org. Skatīts: 12.06.2021.
- ↑ 7,0 7,1 «Gas constant». en.wikipedia. Skatīts: 12.06.2021.
- ↑ 8,0 8,1 «К. А. Путилов. Термодинамика. 1971». Skatīts: 18.03.2021.
- ↑ «Chemistry Definition of Gas Constant (R)». ThoughtCo. Skatīts: 12.06.2021.