Splošna plinska konstanta

Iz Wikipedije, proste enciklopedije

Splôšna plínska konstánta (oznake R, $R m$ in $R M$ , redkeje $R a$ , $R u$ ali $R n$ ) je v fiziki konstanta, ki nastopa v splošni plinski enačbi (enačbi stanja za idealni plin):

$pV = nRT \!\, ,$

pa tudi v drugih enačbah, na primer v enačbi za Nernstov potencial.

Pokaže se, da je R enaka za katerikoli idealni plin. Realne pline lahko približno obravnavamo kot idealni plin, če so razredčeni.

Številčna vrednost splošne plinske konstante je enaka absolutnemu delu, ki ga je opravil 1 mol idealnega plina pri izobarnem razširjanju, če se je temperatura spremenila za 1 K. Izmerjena vrednost splošne plinske konstante je

R = 8,314472(15) J K^-1 mol^-1

Številki v oglatih oklepajih pomenita negotovost (standardno deviacijo) na zadnjih dveh mestih vrednosti.

Razmerje med splošno plinsko konstanto in Avogadrovim številom je Boltzmannova konstanta:

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

tako da ima splošna plinska enačba obliko:

$pV = N k_{B} T \!\,$

kjer je $N = n N A$ število delcev, n pa množina snovi.

Splošna plinska konstanta je molska količina in je ne smemo zamenjevati s (specifično, individualno) plinsko konstanto (tudi večkrat označeno z R, še posebej v tehniki, in $r$ , $R s$ , $\bar{R}$ ali $R ν$ ), ki je različna za vsak plin posebej, ter določena kot razmerje med splošno plinsko konstanto in molsko maso M:

$r = \frac{R}{M} \!\, .$

Splošno plinsko konstanto je uvedel leta 1874 Mendelejev. Njen številski pomen je uvidel v Clapeyronovi enačbi za 1 kilomol plina, za katerega velja Avogadrov zakon, in po katerem ima kilomol katerega koli plina $N A$ molekul. Kilomol katerega koli idealnega plina ima pri enakem tlaku in temperaturi enako prostornino. Pri temperaturi 273,15 K in tlaku 1013,25 kbar je prostornina enaka: