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:

 p = {nRT\over{V}}

gdzie:

pV = nRT\,\! z czego wynika R = \frac {pV}{nT} = N_{\rm A} k_{\rm B},\, gdzie: NAstała Avogadra, kBstała Boltzmanna.

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

R=\text{8},\text{3144598(48) }\frac{\operatorname{J}}{\operatorname{mol}\cdot \operatorname{K}}[3]

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

 R = C_p -  C_v \,

Pomiar stałej gazowej[edytuj | edytuj kod]

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]:

c_\mathrm{a}^2(0, T) = \frac{\kappa_0 R T}{\mu},

gdzie:

Indywidualna stała gazowa[edytuj | edytuj kod]

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:

 p = {rT\over{v}}

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:

 r = c_p -  c_v\,

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

 r = {R\over{M}}

gdzie: M – masa molowa gazu (w kg/kmol].

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  • 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.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. 1,0 1,1 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. R = 848 kgfm/(kmol·K) w układzie ciężarowym