ثابت گازها

ثابت جهانی گاز یا گازها (به انگلیسی: Universal Gas Constant) که همچنین با عنوان‌هایی مانند ثابت گاز جهانی، ایده‌ال و مولی نیز از آن یاد می‌شود، یک ثابت فیزیکی است که با نماد R نشان می‌دهند و در معادله نرنست، معادله بولتزمن و از همه مهم‌تر در معادله گاز ایده‌آل نیز کاربرد دارد و مقدارش در واحدهای SI برابر است با

R = 8.314472(15) J · K^-1 · mol^-1

مقدارهایR	واحدها (V·P·T^-1·n^-1)
۸٫۳۱۴۴۷۲	J·K^-1·mol^-1
۰٫۰۸۲۰۵۷۴۵۸۷	L·atm·K^-1·mol^-1
۸٫۲۰۵۷۴۵۸۷ × 10^-5	m^3·atm·K^-1·mol^-1
۸٫۳۱۴۴۷۲	cm^3·MPa·K^-1·mol^-1
۸٫۳۱۴۴۷۲	L·kPa·K^-1·mol^-1
۸٫۳۱۴۴۷۲	m^3·Pa·K^-1·mol^-1
۶۲٫۳۶۳۷	L·mmHg·K^-1·mol^-1
۶۲٫۳۶۳۷	L·Torr·K^-1·mol^-1
۸۳٫۱۴۴۷۲	L·mbar·K^-1·mol^-1
۱٫۹۸۷	cal·K^-1·mol^-1
۶٫۱۳۲۴۴۰	lbf·ft·K^-1·g·mol^-1
۱۰٫۷۳۱۶	ft^3·psi· °R^-1·مول^-1
۰٫۷۳۰۲	ft^3·atm·°R^-1·lb-mol^-1
۱۷۱۶ (فقط هوا)	ft·lb·°R^-1·slug^-1
۲۸۶٫۹ (فقط هوا)	N·m·kg^-1·K^-1
۲۸۶٫۹ (فقط هوا)	J·kg^-1·K^-1
۹۹۹	ft^3·mmHg·K^-1·lb-mol^-1

دو عدد درون پرانتز اعدادی هستند که دربارهٔ آنها شک و شبهه وجود دارد؛ و مقدار آن از طریق معادله گاز ایده‌آل بدست می‌آید:

${\displaystyle PV=nRT\!}$

یا

${\displaystyle P={\frac {nRT}{V}}={\frac {RT}{V_{\rm {m}}}}}$

که در آن

${\displaystyle P\,\!}$ فشار مطلق

${\displaystyle T\,\!}$ دمای مطلق

${\displaystyle V\,\!}$ حجم گاز

${\displaystyle n\,\!}$ مقدار اجزای سازنده (برحسب مول)

${\displaystyle V_{\rm {m}}\,\!}$ حجم مولی

ثابت بولتزمن

برای بدست آوردن ثابت عمومی گازها از طریقثابت بولتزمن k_B باید از فرمول زیر تبعیت کرد:

${\displaystyle \qquad R=N_{A}k_{B}\,\!}$,

که در آن ${\displaystyle N_{A}}$ عدد آووگادرو است

ثابت ویژه گاز

ثابت ویژه گاز(${\displaystyle {\bar {R}}}$) از تقسیم ثابت عمومی گاز بر جرم مولی بدست می‌آید یا به عبارت ریاضی

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

که ثابت ویژه گاز مثلاً در سرعت صوت کاربرد دارد ثابت ویژه گاز برای هوای خشک برابر است با

${\displaystyle {\bar {R}}_{\mathrm {dry\,air} }=287.05{\frac {\mbox{J}}{{\mbox{kg}}\cdot {\mbox{K}}}}}$

منابع

مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Gas constant». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۲۶ مه ۲۰۰۸.

پیوند به بیرون

• Gas Constant CODATA Value at مؤسسه ملی فناوری و استانداردها
• Boltzmann Constant CODATA Value at مؤسسه ملی فناوری و استانداردها