Универсальная газовая постоянная: различия между версиями
| [отпатрулированная версия] | [непроверенная версия] |
→Общая информация: обновил значение в связи со вступлением в силу изменений в определениях основных величин СИ. Для СГС требуется уточнение (не знаю, привязана ли она к СИ или там свои определения) |
IvanP (обсуждение | вклад) мНет описания правки |
||
| Строка 9: | Строка 9: | ||
</math> в формулу для [[коэффициент диффузии|коэффициента диффузии]] сферических броуновских [[Частица|частиц]] |
</math> в формулу для [[коэффициент диффузии|коэффициента диффузии]] сферических броуновских [[Частица|частиц]] |
||
<math> |
<math> |
||
D = \frac{R T}{6 |
D = \frac{R T}{6 N_\mathrm A \pi a \xi } |
||
</math> и в ряд других уравнений молекулярно-кинетической теории. |
</math> и в ряд других уравнений молекулярно-кинетической теории. |
||
| Строка 22: | Строка 22: | ||
== Связь между газовыми константами == |
== Связь между газовыми константами == |
||
Универсальная газовая постоянная выражается через произведение [[постоянная Больцмана|постоянной Больцмана]] на [[число Авогадро]]{{sfn|Больцмана постоянная|1988}}: |
Универсальная газовая постоянная выражается через произведение [[постоянная Больцмана|постоянной Больцмана]] на [[число Авогадро]]{{sfn|Больцмана постоянная|1988}}: |
||
:: <math>R = k N_ |
:: <math>R = k N_\mathrm A.</math> |
||
Постоянную Больцмана используют в формулах, описывающих изучаемое явление или поведение рассматриваемого объекта с микроскопической точки зрения (см. [[Молекулярно-кинетическая теория]], [[Статистическая физика]], [[Физическая кинетика]]), тогда как универсальная газовая постоянная более удобна при расчетах, касающихся [[Макроскопический масштаб|макроскопических систем]], когда число частиц задано в [[Моль|молях]]. |
Постоянную Больцмана используют в формулах, описывающих изучаемое явление или поведение рассматриваемого объекта с микроскопической точки зрения (см. [[Молекулярно-кинетическая теория]], [[Статистическая физика]], [[Физическая кинетика]]), тогда как универсальная газовая постоянная более удобна при расчетах, касающихся [[Макроскопический масштаб|макроскопических систем]], когда число частиц задано в [[Моль|молях]]. |
||
Версия от 16:50, 29 мая 2019
Универса́льная га́зовая постоя́нная — константа, равная работе расширения одного моля идеального газа в изобарном процессе при увеличении температуры на 1 К. Обозначается латинской буквой R.
Общая информация
И. П. Алымов (1865)[1][2][3], Цейнер (1866)[4], Гульдберг (1867)[5], Горстман (1873)[6] и Д. И. Менделеев (1874)[7][2][3] пришли к выводу, что произведение индивидуальной для каждого газа постоянной в уравнении Клапейрона на молекулярный вес газа должно быть постоянной для всех газов величиной. Д. И. Менделеев вычислил[8][9] значение константы R, используя закон Авогадро, согласно которому 1 моль различных газов при одинаковом давлении и температуре занимает одинаковый объём
Входит в уравнение состояния идеального газа в формулу для коэффициента диффузии сферических броуновских частиц и в ряд других уравнений молекулярно-кинетической теории.
В Международной системе единиц (СИ) универсальная газовая постоянная, в силу точно установленных численных значений постоянных Авогадро и Больцмана, в точности равна
R = 8,31446261815324 Дж⁄(моль∙К).
В системе СГС универсальная газовая постоянная равна R = 8,3144598(48)·107 эрг⁄(моль∙К).
Удельная газовая постоянная (R/M) для сухого воздуха: R ≈ 287 Дж⁄(кг∙К).
Связь между газовыми константами
Универсальная газовая постоянная выражается через произведение постоянной Больцмана на число Авогадро[10]:
Постоянную Больцмана используют в формулах, описывающих изучаемое явление или поведение рассматриваемого объекта с микроскопической точки зрения (см. Молекулярно-кинетическая теория, Статистическая физика, Физическая кинетика), тогда как универсальная газовая постоянная более удобна при расчетах, касающихся макроскопических систем, когда число частиц задано в молях.
См. также
Примечания
- ↑ Алымов И., 1865, с. 106.
- ↑ 1 2 Кипнис А. Я., 1962.
- ↑ 1 2 Гельфер Я. М., 1981, с. 123.
- ↑ Zeuner G., 1866, p. 105.
- ↑ Partington J. R., 1913, p. 135.
- ↑ Partington J. R., 1949, p. 644.
- ↑ Голоушкин В. Н., 1951.
- ↑ Д. И. Менделеев. О сжимаемости газов (Из лаборатории С.-Петербургского Университета). Журнал русского химического общества и физического общества. — 1874. — Т. 6. — C. 309—352.
- ↑ Д. Менделеев. Объ упругости газовъ. 1875 г.
- ↑ Больцмана постоянная, 1988.
Литература
- Partington J. R. A Text-book of Thermodynamics (with Special Reference to Chemistry). — London: Constable & Company LTD, 1913. — x + 544 p.
- Partington J. R. An Advanced Treatise on Physical Chemistry. Vol. 1. Fundamental Principles. The Properties of Gases. — London — New York — Toronto: Longmans, Green and Co, 1949. — xlii + 943 p.
- Zeuner G. Grundzüge der mechanischen Wärmetheorie. — 2. vollständig umgearbeitete Auflage. — Leipzig: Verlag von Arthur Felix, 1866. — xvi + 568 + xxv p.
- Алымов И. Научные выводы относительно водяного пара // Морской сборник. — 1865. — Т. 77, № 3. — С. 87—113.
- Больцмана постоянная // Физическая энциклопедия. — 1988. — Т. 1. — С. 222.
- Гельфер Я. М. История и методология термодинамики и статистической физики. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1981. — 536 с.
- Голоушкин В. Н. Уравнение состояния идеального газа Д.И. Менделеева // Успехи физических наук. — 1951. — Т. 45, № 4. — С. 616—621. — doi:10.3367/UFNr.0045.195112c.0616.
- Кипнис А. Я. К истории установления уравнения состояния идеального газа // Вопросы истории естествознания и техники. — Изд-во АН СССР, 1962. — № 13. — С. 91—94.