摩尔气体常数 摩尔气体常数(又称通用、 理想气体常数及 普适气体常数,符号为R)是一个在物态 方程式中连系各个热力学函数的 物理常数。与它相关的另一个名字叫 玻尔兹曼常量(Boltzmann constant;大陆:玻尔兹曼常量;台湾:波兹曼常数),但当用于 理想气体定律时通常会被写成更方便的每 开尔文每摩尔的单位能量,而不写成每 粒子每开尔文的单位能量,即R=NA*k(NA为 阿伏伽德罗常数,Avgadro's number;k为 玻尔兹曼常数,Boltzman number)。 理想气体状态方程中的摩尔气体常数R的准确数值,是通过实验测定出来的。
气态方程全名为 理想气体状态方程:pV=nRT。其中p为压强,V为体积,n为 物质的量,R为普适 气体常量,T为绝对温度(T的单位为 开尔文(字母为K),数值为 摄氏温度加273.15,如0℃即为273.15K)。
当p,V,n,T的单位分别采用Pa( 帕斯卡),m3(立方米),mol,K(开尔文),R的数值为8.31。该方程严格意义上来说只适用于 理想气体,但近似可用于非极端情况(低温或高压)的真实气体(包括常温常压)。
另外指的是理想气体状态方程来源的三个实验定律: 玻一马定律、 盖·吕萨克定律和 查理定律,以及直接结论pV/T=恒量。
波义耳-马略特定律:在 等温过程中,一定质量的气体的压强跟其体积成反比。即在温度不变时任一状态下压强与体积的乘积是一常数。即p1V1=p2V2。
盖·吕萨克定律:一定质量的气体,在 压强不变的条件下,
温度每升高(或降低)1℃,它的体积的增加(或减少)量等于0℃时体积的1/273。
查理定律指出,一定质量的气体,当其体积一定时,它的压强与 热力学温度成正比。即
P1/P2=T1/T2 或pt=P′0(1+t/273)
式中P′0为0℃时气体的 压强,t为摄氏温度。
综合以上三个定律可得pV/T=恒量,经实验可得该恒量与气体的 物质的量成正比,得到理想气状态方程。