Stała gazowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Stała gazowa (uniwersalna stała gazowa) (oznaczana jako R) – 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[1]:

R=\text{8},\text{3144621(75) }\frac{\operatorname{J}}{\operatorname{mol}\cdot \operatorname{K}}[2]

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, jak dotychczas, najdokładniejszego pomiaru R poprzez pomiar prędkości dźwięku  ca(p, T) w argonie w temperaturze T punktu potrójnego wody (użyty do zdefiniowania kelwina) przy różnych ciśnieniach p, i ekstrapolacji do granicy ciśnienia zerowego ca(0, T). Wartość R jest otrzymana wtedy z zależności[3]:

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

gdzie:

Indywidualna stała gazowa[edytuj | edytuj kod]

Indywidualna stała gazowa (oznaczana jako 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),
  • v - objętość 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].

Literatura[edytuj | edytuj kod]

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

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. wg CODATA, 2010
  2. R = 848 kgfm/(kmol·K) w układzie ciężarowym
  3. Mohr, Peter J.; Taylor, Barry N.; Newell, David B.: CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 2006. [dostęp 2013-01-31].