Stała gazowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

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:

ciśnienie gazu (w Pa),
temperatura gazu (w K),
objętość zajmowana przez gaz podlegający przemianie (w m³),
– liczba moli gazu podlegającego przemianie.
z czego wynika

gdzie:

stała Avogadra,
stała 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 | edytuj kod]

W roku 2006 dokonano pomiaru 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:

wykładnik adiabaty,
– temperatura,
– masa molowa argonu.

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:

gdzie:

– ciśnienie gazu (w Pa),
– temperatura gazu (w K),
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:

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

gdzie:

– masa molowa gazu (w kg/mol).

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

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Uwagi[edytuj | edytuj kod]

  1. R = 848 kgfm/k (mol·K) w układzie ciężarowym.

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  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 | 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.