קבוע הגזים

ערכים של R ביחידות שונות
$8.314472\frac{J}{K\cdot mol}$
$0.0820574587\frac{L\cdot atm}{K\cdot mol}$
$8.20574587\cdot 10^{-5}\frac{m^{3}atm}{K\cdot mol}$
$1.987\frac{cal}{K\cdot mol}$
$8.314472\frac{c{m}^{3}MPa}{K\cdot mol}$
$8.314472\frac{L\cdot kPa}{K\cdot mol}$
$8.314472\frac{m^{3}Pa}{K\cdot mol}$
$62.3637\frac{L\cdot mmHg}{K\cdot mol}$
$62.3637\frac{L\cdot Torr}{K\cdot mol}$
$83.14472\frac{L\cdot mbar}{K\cdot mol}$

קבוע הגזים הוא קבוע פיזיקלי המסומל לרוב באות R. גודלו נקבע אמפירית על ידי מדידות. ערכו של R ביחידות MKS הוא $8.314472\frac{J}{K\cdot mol}$.

משוואת הגז האידיאלי

קבוע הגזים מופיע במשוואת המצב הפשוטה של גז אידיאלי, המשוואה מתארת יחס ישר הקיים בין לחץ הגז לבין הטמפרטורה שלו, ויחס הפוך בין הלחץ לנפח. הקבוע $R$ הוא מקדם היחס במשוואה זו.

משוואת המצב הפשוטה של גז אידיאלי נראית כך:

$PV=nRT$

כאשר $P$הוא הלחץ, $T$ הטמפרטורה בסולם קלווין, $V$הנפח, ו-$n$מספר המולים של הגז.

מהמשוואה מתחייב כי שיהיו ל־R יחידות של אנרגיה למול למעלה.

היחס לקבועים פיזיקליים אחרים

קבוע בולצמן k_B הוא היחס בין קבוע הגזים R לבין מספר אבוגדרו, כלומר

$k_B=\frac{R}{N_A}$

הוא המקבילה של R בסקאלה אטומית. לדוגמה, אם האנרגיה הקינטית של מול גז הוא $\frac{3}{2}RT$ אז האנרגיה הקינטית הממוצעת של מולקולה בודדת בגז תהיה $\frac{3}{2}{k}_{B}T$

בעזרת משוואה זו נוכל לרשום את המשוואה:

$PV=N{k}_{B}T$

כש $N$ הוא המספר המדויק של המולקולות.

קישורים חיצוניים

• קבוע הגזים, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)