Какова Газовая постоянная?
Газовая постоянная (представленный письмом R), также известный как константа идеального газа, является функцией давления (P), том (V), температура (T), и моли газа (n) в стехиометрическом уравнении. ОБЪЕМ ПЛАЗМЫ уравнения = nRT известен как закон об идеальном газе. Значение R может быть найдено, перегруппировывая уравнение, чтобы читать R = (ОБЪЕМ ПЛАЗМЫ) / (nT). Другими словами, газовая постоянная - давление газа, умноженного его объемом, разделенным числом молей газа, умноженного его температурой в Kelvins.
Идеальные газы гипотетические — они строго повинуются всем простым уравнениям состояния газа и имеют мольный объем 22.4141 литров в нормальной температуре и давлении (НТП), который является 273 Кельвином, 1 атмосферой. В НТП, однако, большинство газов ведет себя как идеальные газы, таким образом, значение R - вообще 0.0821 L atm / моль K или 8.3145 J / моль K. Например, закон об идеальном газе и газовая постоянная могут использоваться, чтобы найти давление 0.508 молей кислорода в 15-литровой емкости в 303 Кельвине. Объем, температура, и число молей известны.
P = (nRT) / V = (0.508 моля x 0.0821 L atm x 303 K) / 15.0 молей L K = 0.842 atm
Вещи изменяются, когда газ при низкой температуре или под высоким давлением. Под этими условиями газовые молекулы придвигаются поближе вместе и более медленно, таким образом, силы межмолекулярного взаимодействия, названные Ван-дер-Ваальсом, заставляют взвешенное давление быть ниже чем ожидаемый. Когда молекулы ближе вместе, объем фактических молекул также становится более высокой фракцией суммарного объема газа.
Чтобы компенсироваться поведение реальных газов, уравнение Ван-дер-Ваальса играет роль. Отжимание (n <глоток> 2 a) / V <глоток> 2 компенсируется силы межмолекулярного взаимодействия притяжения, и отжимание nb, компенсируется объем газовых молекул. Вместе, эти условия составляют уравнение Ван-дер-Ваальса:
[P + (n <глоток> 2 a) / V <глоток> 2 ] x (V-nb) = nRT
отжимания n <глоток> 2 a и nb называют константами Ван-дер-Ваальса, и должны быть определены экспериментально. Уравнение Ван-дер-Ваальса только необходимо, когда газ при высокой температуре или низком давлении. Если бы газ в или выше комнатной температуры и в давлении меньше чем несколько атмосфер, закон об идеальном газе применился бы.