Меню

8 314 газовая постоянная единица измерения



ГАЗОВАЯ ПОСТОЯННАЯ

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1983 .

Смотреть что такое «ГАЗОВАЯ ПОСТОЯННАЯ» в других словарях:

ГАЗОВАЯ ПОСТОЯННАЯ — физическая постоянная, входящая в уравнение состояния 1 моля идеального газа; обозначается R, равна 8,314 Дж/(К.моль) = 1,987 кал/(К.моль) … Большой Энциклопедический словарь

ГАЗОВАЯ ПОСТОЯННАЯ — (обозначение R), универсальная постоянная в газовом уравнении (см. ЗАКОН ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА), также называемая универсальной молярной газовой постоянной, равна 8,314510 ДжК 1 моль 1 … Научно-технический энциклопедический словарь

газовая постоянная — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN gas constant … Справочник технического переводчика

Газовая постоянная — Универсальная газовая постоянная R0 ≈ 8,314 кДж/(кмоль·K) фундаментальна физическая константа. Индивидуальная газовая постоянная R = R0/M, кДж/(кг·K) константа для газа или газовой смеси конкретной молярной массы … Википедия

газовая постоянная — физическая постоянная, входящая в уравнение состояния 1 моля идеального газа; обозначается R, равна 8,314 Дж/(K·моль) = 1,987 кал/(K·моль). * * * ГАЗОВАЯ ПОСТОЯННАЯ ГАЗОВАЯ ПОСТОЯННАЯ, физическая постоянная, входящая в уравнение состояния (см.… … Энциклопедический словарь

газовая постоянная — dujų konstanta statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. gas constant vok. Gaskonstante, f rus. газовая постоянная, f pranc. constante de gaz, f … Fizikos terminų žodynas

газовая постоянная — газовая константа … Cловарь химических синонимов I

Газовая постоянная — универсальная физическая постоянная R, входящая в уравнение состояния 1 моля идеального газа: pv = RT (см. Клапейрона уравнение), где р давление, v объём, Т абсолютная температура. Г. п. имеет физический смысл работы расширения 1 моля… … Большая советская энциклопедия

ГАЗОВАЯ ПОСТОЯННАЯ — универс. физ. постоянная R, входящая в ур ние состояния идеального газа (см. Клапейрона уравнение); R = (8,314 510 ± 0,000 070) ДжДмоль*К). Удельной Г. п. наз. величина В = R/M, где М молярная масса … Большой энциклопедический политехнический словарь

ГАЗОВАЯ ПОСТОЯННАЯ — физ. постоянная, входящая в уравнение состояния 1 моль идеального газа; обозначается R, равна 8,314 Дж/(К х моль) = = 1,987 кал/(К х моль) … Естествознание. Энциклопедический словарь

Источник

Газовая постоянная — Gas constant

Значения R Единицы
Единицы СИ
8,314 462 618 153 24 Дж ⋅ К −1 ⋅ моль −1
8,314 462 618 153 24 м 3 ⋅ Па ⋅ K -1 ⋅ моль -1
8,314 462 618 153 24 кг ⋅ м 2 · K −1 ⋅ моль −1 с −2
8,314 462 618 153 24 × 10 3 L ⋅ Па ⋅ K −1 ⋅ моль −1
8,314 462 618 153 24 × 10 −2 L ⋅ бар ⋅ K −1 ⋅ моль −1
Традиционные единицы США
0,730 240 507 295 273 атм ⋅ фут 3 ⋅ фунт ⋅ моль −1 ° R −1
10,731 557 089 016 пси ⋅ фут 3 ⋅⋅ фунт ⋅ моль -1 ° R -1
1,985 875 279 009 БТЕ ⋅⋅ фунт ⋅ моль −1 ° R −1
Другие общие единицы
297.049 031 214 дюймы H 2 O ⋅ ft 3 ⋅ фунт ⋅ моль −1 ° R −1
554,984 319 180 торр ⋅ фут 3 ⋅ фунт ⋅ моль −1 ° R −1
0,082 057 366 080 960 L ⋅ атм ⋅ K −1 ⋅ моль −1
62,363 598 221 529 L ⋅ Торр ⋅ K −1 ⋅ моль −1
1.987 204 258 640 83 . × 10 −3 ккал ⋅ K −1 ⋅ моль −1
8,205 736 608 095 96 . × 10 −5 м 3 ⋅ атм ⋅ K -1 ⋅ моль -1
8,314 462 618 153 24 × 10 7 эрг ⋅ K −1 ⋅ моль −1

Газовая постоянная (также известный как молярной газовой постоянной , универсальной газовой постоянной или идеальной газовой постоянной ) обозначается символом R или R . Это эквивалентно постоянной Больцмана , но выражается в единицах энергии на приращение температуры на моль , то есть произведении давления на объем, а не в энергии на приращение температуры на частицу . Константа также комбинацией констант из закона Бойля , закон Шарля , закон Авогадро и закон Гей-Люссака . Это физическая константа, которая присутствует во многих фундаментальных уравнениях в физических науках, таких как закон идеального газа , уравнение Аррениуса и уравнение Нернста .

Физически, газовая постоянная — это константа пропорциональности, которая связывает энергетический масштаб в физике с температурным масштабом, когда рассматривается моль частиц при указанной температуре. Таким образом, значение газовой постоянной в конечном итоге определяется историческими решениями и случайностями при установке шкалы энергии и температуры, а также аналогичной исторической установкой значения молярной шкалы, используемой для подсчета частиц. Последний фактор не учитывается при значении постоянной Больцмана , которая выполняет аналогичную работу по уравниванию линейной шкалы энергии и температуры.

Читайте также:  Измерение расхода газа методом сужающих устройств

р знак равно N А k , <\ Displaystyle R = N _ <\ rm > к _ <,>\,>

После переопределения основных единиц СИ в 2019 году , которое вступило в силу 20 мая 2019 года, как N A, так и k определяются с точными числовыми значениями, выраженными в единицах СИ. Как следствие, значение газовой постоянной также точно определяется, при точном 8,314 462 618 153 24 Дж⋅K −1 мкмоль −1 .

Некоторые полагают , что это может быть уместно назвать символом R постоянную Реньо в честь французского химика Анри Виктор Реньо , чьи точные экспериментальные данные были использованы для расчета ранней значение константы; однако происхождение буквы R, обозначающей константу, неуловимо.

Газовая постоянная входит в закон идеального газа следующим образом:

п V знак равно п р Т знак равно м р s п е c я ж я c Т <\ displaystyle PV = nRT = mR _ <\ rm > T>

где P — абсолютное давление (единица СИ паскали), V — объем газа (единица СИ, кубические метры), n — количество газа (единица СИ, моль), m — масса (единица СИ, килограммы), содержащаяся в V , и T — термодинамическая температура (единица СИ, кельвин). R specific — удельная газовая постоянная. Газовая постоянная выражается в тех же физических единицах, что и молярная энтропия и молярная теплоемкость .

Содержание

Размеры

Из закона идеального газа PV = nRT получаем:

р знак равно п V п Т <\ displaystyle R = <\ frac >>

где P — давление, V — объем, n — количество молей данного вещества, а T — температура .

Поскольку давление определяется как сила на единицу площади, уравнение газа также можно записать как:

р знак равно ж о р c е а р е а × v о л ты м е а м о ты п т × т е м п е р а т ты р е <\ displaystyle R = <\ frac <<\ dfrac <\ mathrm > <\ mathrm >> \ times \ mathrm > <\ mathrm \ times \ mathrm <температура>>> >

Площадь и объем равны (длина) 2 и (длина) 3 соответственно. Следовательно:

р знак равно ж о р c е ( л е п грамм т час ) 2 × ( л е п грамм т час ) 3 а м о ты п т × т е м п е р а т ты р е знак равно ж о р c е × л е п грамм т час а м о ты п т × т е м п е р а т ты р е <\ Displaystyle R = <\ frac <<\ dfrac <\ mathrm > <(\ mathrm ) ^ <2>>> \ times (\ mathrm ) ^ <3>> <\ mathrm \ times \ mathrm >> = <\ frac <\ mathrm \ times \ mathrm > <\ mathrm \ times \ mathrm >>>

Поскольку сила × длина = работа:

р знак равно ш о р k а м о ты п т × т е м п е р а т ты р е <\ displaystyle R = <\ frac <\ mathrm > <\ mathrm \ times \ mathrm <температура>>>>

Физическое значение R — работа на градус на моль. Он может быть выражен в любом наборе единиц, представляющих работу или энергию (например, джоули ), единицах, представляющих градусы температуры по абсолютной шкале (например, Кельвина или Ренкина ), и любой системе единиц, обозначающей моль или подобное чистое число, которое позволяет уравнение макроскопической массы и чисел фундаментальных частиц в системе, такой как идеальный газ (см. постоянную Авогадро ).

Вместо моля постоянную можно выразить, рассматривая нормальный кубический метр .

В противном случае мы также можем сказать, что:

ж о р c е знак равно м а s s × л е п грамм т час ( т я м е ) 2 <\ displaystyle \ mathrm = <\ frac <\ mathrm <масса>\ times \ mathrm > <(\ mathrm

Следовательно, мы можем записать R как:

р знак равно м а s s × л е п грамм т час 2 а м о ты п т × т е м п е р а т ты р е × ( т я м е ) 2 <\ Displaystyle R = <\ frac <\ mathrm <масса>\ times \ mathrm <длина>^ <2>> <\ mathrm \ times \ mathrm <температура>\ times (\ mathrm <время>) ^ < 2>>>>

R = 8,314 462 618 . кг⋅м 2 с −2 K −1 мкмоль −1 .

Связь с постоянной Больцмана

Константу Больцмана k B (часто обозначаемую сокращенно k ) можно использовать вместо газовой постоянной, работая с подсчетом чистых частиц N , а не с количеством вещества n , поскольку

Читайте также:  Термометр лазерный для измерения температуры у детей

р знак равно N А k B , <\ Displaystyle R = N _ <\ rm > к _ <\ rm >, \,>

где N A — постоянная Авогадро . Например, закон идеального газа с точки зрения постоянной Больцмана имеет вид

п V знак равно k B N Т . <\ displaystyle PV = k _ <\ rm > NT.>

где N — число частиц (в данном случае молекул), или, обобщая на неоднородную систему, имеет место локальная форма:

п знак равно k B п Т . <\ displaystyle P = k _ <\ rm > nT.>

Измерение и замена на определенное значение

В 2006 году , наиболее точное измерение R были получены путем измерения скорости звука с в ( Р , Т ) в атмосфере аргона при температуре Т в тройной точке воды при различных давлениях Р , и экстраполяцией до нулевого давления предел c a (0, T ). Тогда значение R получается из соотношения

c а ( 0 , Т ) знак равно γ 0 р Т А р ( А р ) M ты , <\ displaystyle c _ <\ mathrm > (0, T) = <\ sqrt <\ frac <\ gamma _ <0>RT> > (\ mathrm ) M_ < \ mathrm >>>>,>

  • γ является показателем адиабаты ( 5 / 3 для одноатомных газов , таких как аргон);
  • T — температура, TTPW = 273,16 К по определению кельвина;
  • Ar (Ar) — относительная атомная масса аргона, Mu = 10 −3 кг⋅моль −1 .

Однако после переопределения базовых единиц СИ в 2019 году R теперь имеет точное значение, определенное в терминах других точно определенных физических констант.

Удельная газовая постоянная

R удельная
для сухого воздуха
Единицы
287,058 Дж⋅кг −1 ⋅K −1
53,3533 фут⋅ фунт-сила ⋅ фунт −1 ⋅ ° R −1
1 716,49 ft⋅ фунт — сила ⋅ пробкового -1 ⋅ ° R -1
Исходя из средней молярной массы
сухого воздуха 28,9645 г / моль.

Удельная газовая постоянная газа или смеси газов ( R удельная ) задается молярной газовой постоянной , деленной на молярную массу ( М ) газа или смеси.

р s п е c я ж я c знак равно р M <\ displaystyle R _ <\ rm > = <\ frac >>

Точно так же, как постоянная идеального газа может быть связана с постоянной Больцмана, то же самое можно сделать и с постоянной газом путем деления постоянной Больцмана на молекулярную массу газа.

р s п е c я ж я c знак равно k B м <\ displaystyle R _ <\ rm > = <\ frac >> >>

Еще одно важное соотношение исходит из термодинамики. Соотношение Майера связывает удельную газовую постоянную с удельной теплотой для калорийно совершенного газа и термически совершенного газа.

р s п е c я ж я c знак равно c п — c v <\ displaystyle R _ <\ rm > = c _ <\ rm

> — c _ <\ rm > \>

Это распространено, особенно в инженерных приложениях, чтобы представлять конкретную константу газа символа R . В таких случаях, универсальная газовая постоянная обычно дается другой символ , такой как R , чтобы отличить его. В любом случае контекст и / или единицы газовой постоянной должны четко указывать на то, идет ли речь об универсальной или конкретной газовой постоянной.

Стандартная атмосфера США

В Стандартной атмосфере США 1976 г. (USSA1976) газовая постоянная R ∗ определяется как:

R ∗ = 8.314 32 × 10 3 Н⋅м⋅кмоль −1 K −1 .

Обратите внимание на использование единиц измерения в киломолях, в результате чего коэффициент константы равен 1000. USSA1976 признает, что это значение не соответствует приведенным значениям для постоянной Авогадро и постоянной Больцмана. Это несоответствие не является значительным отклонением от точности, и USSA1976 использует это значение R * для всех расчетов стандартной атмосферы. При использовании значения R по ISO расчетное давление увеличивается всего на 0,62 паскаль на 11 км (что эквивалентно разнице всего в 17,4 сантиметра или 6,8 дюйма) и на 0,292 Па на 20 км (эквивалент разницы в всего лишь 33,8 см или 13,2 дюйма).

Также обратите внимание, что это было задолго до переопределения SI 2019 года, которое дало константе точное значение.

Источник

Универсальная газовая постоянная

Универса́льная га́зовая постоя́нная — константа, равная работе расширения одного моля идеального газа в изобарном процессе при увеличении температуры на 1 К. Обозначается латинской буквой R .

Физический смысл R заключается в том, что R численно равно работе расширения одного моля идеального одноатомного газа при изобарном процессе при увеличении температуры на 1 К.

Содержание

Общая информация

И. П. Алымов (1865) [1] [2] [3] , Цейнер (1866) [4] , Гульдберг (1867) [5] , Горстман (1873) [6] и Д. И. Менделеев (1874) [7] [2] [3] пришли к выводу, что произведение индивидуальной для каждого газа постоянной в уравнении Клапейрона на молекулярный вес газа должно быть постоянной для всех газов величиной. Д. И. Менделеев вычислил [8] [9] значение константы R , используя закон Авогадро, согласно которому 1 моль различных газов при одинаковом давлении и температуре занимает одинаковый объём ( V μ ) . <\displaystyle (V_<\mu >).>

Читайте также:  Как измерить давление при помощи иглы

Входит в уравнение состояния идеального газа p = R T V μ , <\displaystyle p=>>,> в формулу для коэффициента диффузии сферических броуновских частиц D = R T 6 N A π a ξ <\displaystyle D=<\frac <6N_\pi a\xi >>> и в ряд других уравнений молекулярно-кинетической теории.

В Международной системе единиц (СИ) универсальная газовая постоянная равна [10]

В системе СГС универсальная газовая постоянная равна R = 8,3144598(48)·10 7 эрг (моль∙К) .

Связь между газовыми константами

Универсальная газовая постоянная выражается через произведение постоянной Больцмана на число Авогадро

R = k N A . <\displaystyle R=kN_<\!^>.>

Универсальная газовая постоянная более удобна при расчетах, когда число частиц задано в молях.

Источник

Универсальная газовая постоянная

Универса́льная га́зовая постоя́нная — константа, равная работе расширения одного моля идеального газа в изобарном процессе при увеличении температуры на 1 К. Обозначается латинской буквой R .

Физический смысл R заключается в том, что R численно равно работе расширения одного моля идеального одноатомного газа при изобарном процессе при увеличении температуры на 1 К.

Содержание

Общая информация

И. П. Алымов (1865) [1] [2] [3] , Цейнер (1866) [4] , Гульдберг (1867) [5] , Горстман (1873) [6] и Д. И. Менделеев (1874) [7] [2] [3] пришли к выводу, что произведение индивидуальной для каждого газа постоянной в уравнении Клапейрона на молекулярный вес газа должно быть постоянной для всех газов величиной. Д. И. Менделеев вычислил [8] [9] значение константы R , используя закон Авогадро, согласно которому 1 моль различных газов при одинаковом давлении и температуре занимает одинаковый объём ( V μ ) . <\displaystyle (V_<\mu >).>

Входит в уравнение состояния идеального газа p = R T V μ , <\displaystyle p=>>,> в формулу для коэффициента диффузии сферических броуновских частиц D = R T 6 N A π a ξ <\displaystyle D=<\frac <6N_\pi a\xi >>> и в ряд других уравнений молекулярно-кинетической теории.

В Международной системе единиц (СИ) универсальная газовая постоянная равна [10]

В системе СГС универсальная газовая постоянная равна R = 8,3144598(48)·10 7 эрг (моль∙К) .

Связь между газовыми константами

Универсальная газовая постоянная выражается через произведение постоянной Больцмана на число Авогадро

R = k N A . <\displaystyle R=kN_<\!^>.>

Универсальная газовая постоянная более удобна при расчетах, когда число частиц задано в молях.

См. также

Примечания

  1. ↑Алымов И., 1865, с. 106.
  2. 12Кипнис А. Я., 1962.
  3. 12Гельфер Я. М., 1981, с. 123.
  4. ↑Zeuner G., 1866, p. 105.
  5. ↑Partington J. R., 1913, p. 135.
  6. ↑Partington J. R., 1949, p. 644.
  7. ↑Голоушкин В. Н., 1951.
  8. ↑ Д. И. Менделеев. О сжимаемости газов (Из лаборатории С.-Петербургского Университета). Журнал русского химического общества и физического общества. — 1874. — Т. 6. — C. 309—352.
  9. ↑Д. Менделеев. Объ упругости газовъ. 1875 г.
  10. ↑Значение, рекомендованное CODATA, 2014 г.

Литература

  • Partington J. R. A Text-book of Thermodynamics (with Special Reference to Chemistry). — London: Constable & Company LTD, 1913. — x + 544 p.
  • Partington J. R. An Advanced Treatise on Physical Chemistry. Vol. 1. Fundamental Principles. The Properties of Gases. — London — New York — Toronto: Longmans, Green and Co, 1949. — xlii + 943 p.
  • Zeuner G. Grundzüge der mechanischen Wärmetheorie. — 2. vollständig umgearbeitete Auflage. — Leipzig: Verlag von Arthur Felix, 1866. — xvi + 568 + xxv p.
  • Алымов И.Научные выводы относительно водяного пара (рус.) // Морской сборник. — 1865. — Т. 77 , № 3 . — С. 87—113 .
  • Гельфер Я. М. История и методология термодинамики и статистической физики. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Высшая школа, 1981. — 536 с.
  • Голоушкин В. Н.Уравнение состояния идеального газа Д.И. Менделеева (рус.) // Успехи физических наук. — 1951. — Т. 45 , № 4 . — С. 616—621 . — DOI:10.3367/UFNr.0045.195112c.0616.
  • Кипнис А. Я. К истории установления уравнения состояния идеального газа (рус.) // Вопросы истории естествознания и техники. — Изд-во АН СССР, 1962. — № 13 . — С. 91—94 .

Что такое wiki2.info Вики является главным информационным ресурсом в интернете. Она открыта для любого пользователя. Вики это библиотека, которая является общественной и многоязычной.

Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License.

Wikipedia® — зарегистрированный товарный знак организации Wikimedia Foundation, Inc. wiki2.info является независимой компанией и не аффилирована с Фондом Викимедиа (Wikimedia Foundation).

Источник