Stała gazowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Stała gazowa (uniwersalna stała gazowa, molowa stała gazowa; oznaczana symbolem R[1]) – stała fizyczna równa pracy wykonanej przez 1 mol gazu doskonałego podgrzewanego o 1 kelwin (stopień Celsjusza) podczas przemiany izobarycznej.

Uniwersalna stała gazowa jest stałym współczynnikiem w równaniu stanu gazu doskonałego:

gdzie:

z czego wynika gdzie: NAstała Avogadra, kBstała Boltzmanna.

Wartość uniwersalnej stałej gazowej nie zależy od rodzaju gazu, dla każdego gazu jest jednakowa i wynosi[2]:

[a]

Dla gazu doskonałego, uniwersalna stała gazowa jest równa różnicy ciepła właściwego molowego przy stałej objętości oraz przy stałym ciśnieniu:

Pomiar stałej gazowej[edytuj]

W roku 2006 dokonano pomiaru R poprzez pomiar prędkości dźwięku  ca(p, T) w argonie w temperaturze T punktu potrójnego wody (użytego do zdefiniowania kelwina) przy różnych ciśnieniach p, i ekstrapolacji do granicy ciśnienia zerowego ca(0, T). Wartość R jest otrzymana wtedy z zależności[1]:

gdzie:

Indywidualna stała gazowa[edytuj]

Indywidualna stała gazowa (oznaczana symbolem r) – stała fizyczna równa pracy wykonanej przez 1 kg gazu podgrzewanego o 1 kelwin (stopień Celsjusza) podczas przemiany izobarycznej.

Również indywidualna stała gazowa jest stałym współczynnikiem w równaniu stanu gazu doskonałego:

gdzie:

  • p – ciśnienie gazu (w Pa),
  • T – temperatura gazu (w K),
  • vobjętość właściwa gazu podlegającego przemianie (w m3/kg).

Indywidualna stała gazowa jest równa różnicy między ciepłem właściwym przy stałej objętości a ciepłem właściwym przy stałym ciśnieniu:

Wartość indywidualnej stałej gazowej jest zależna wyłącznie od masy molowej gazu i można ją wyliczyć z zależności:

gdzie: M – masa molowa gazu (w kg/mol).

Np. dla powietrza r = 286,9 J/kg·K[3].

Zobacz też[edytuj]

Uwagi

Przypisy

  1. a b Mohr, Peter J., Taylor, Barry N., Newell, David B.. CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 2006. „Reviews of Modern Physics”. 80 (2), s. 633-730, 2008. DOI: 10.1103/RevModPhys.80.633. 
  2. CODATA Value 2014: molar gas constant. [dostęp 2015-07-26].[ według CODATA, 2010]
  3. The Individual and Universal Gas Constants. The Engineering ToolBox. [dostęp 2016-05-29].

Bibliografia[edytuj]

  • E. Kalinowski, Termodynamika, Wrocław, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, 1994.
  • J. Szargut, Termodynamika techniczna, Gliwice, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2000.
  • E. Tuliszka, Termodynamika techniczna, Warszawa, PWN, 1980.
  • S. Wiśniewski, Termodynamika techniczna, Warszawa, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2005.