Costante dei gas

Template:Costante La costante dei gas (o costante universale dei gas), simboleggiata dalla lettera $R$ è una costante che mette in relazione la pressione $p$, la temperatura $T$ (espressa in kelvin), il volume $V$ e la quantità di sostanza $n$, secondo l'equazione:

$pV=nRT$

nota come equazione di stato dei gas perfetti in quanto riferita a un ipotetico gas ideale, composto da sole particelle puntiformi prive di interazioni attrattive o repulsive tra loro. R rappresenta il lavoro che $1$ mole di gas compie quando si espande in seguito all'aumento di temperatura pari a $1$ kelvin a pressione $p$ costante.

Valore della costante dei gas	Unità di misura
8,314462618...	J K−1 mol−1
0,082057338(47)	L atm K−1 mol−1
0,08314462618...	L bar K−1 mol−1
8,2057338(47) × 10−5	m3 atm K−1 mol−1
8,314462618...	cm3 MPa K−1 mol−1
8,314462618...	L kPa K−1 mol−1
8,314462618...	m3 Pa K−1 mol−1
8314,462618...	L Pa K−1 mol−1
62.363577(36)	L mmHg K−1 mol−1
62.363577(36)	L Torr K−1 mol−1
83,14462618...	L mbar K−1 mol−1
1,9872036(11)	cal K−1 mol−1
6,132440	lbf ft K−1 g mol−1
10,7316	ft3 psi °R−1 lb-mol−1
8,617 × 10−5	eV K−1 atom−1
0,7302	ft3 atm °R−1 lb-mol−1

Il valore esatto è calcolato usando la costante di Boltzmann (dove $N_{\mathrm{A}}$ è la costante di Avogadro):

$R=N_{\mathrm{A}}{k}_{\mathrm{B}}=8,31446261815324\frac{\mathrm{J}}{\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{K}}$

Dall'equazione di stato, mantenendo costanti la temperatura, la pressione o il volume si ottengono le equazioni empiriche sviluppate da Boyle, Charles e Gay-Lussac (rispettivamente per le trasformazioni isoterme, isobare e isocore).

Costante dei gas specifica

La costante dei gas specifica sia per un gas sia per una miscela di gas ($\overline{R}$) è data dalla costante universale dei gas R divisa per la massa molare del gas o della miscela di gas (mm):

$\overline{R}=\frac{R}{mm}$,

e l'equazione di stato dei gas perfetti si riscrive nella forma:

$\frac{p}{\rho }=\overline{R}T$

dove con $\rho$ si è indicata la densità. È comune rappresentare la costante dei gas specifica con il simbolo $R$. In questi casi il contesto o le unità di misura di $R$ dovrebbero chiarire a quale delle sue costanti si faccia riferimento. Per esempio l'equazione della velocità del suono in un gas è usualmente scritta in termini della costante specifica.

La costante specifica per l'aria secca è:

$\overline{R}=287,052874\frac{\text{J}}{\text{kg}\text{K}}=0,287\frac{\text{kJ}}{\text{kg}\text{K}}$

Bibliografia

• Template:Cita libro
• Template:Cita libro

Voci correlate

• Costante di Boltzmann
• Costante di Avogadro
• Equazione di stato dei gas perfetti
• Legge di Boltzmann
• Legge di Boyle-Mariotte
• Prima legge di Gay-Lussac
• Seconda legge di Gay-Lussac

Collegamenti esterni

• Template:Collegamenti esterni
• Template:Cita web
• Template:Cita web