Costante dei gas

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Valore della costante dei gas Unità di misura
8,314472 J K−1 mol−1
0,08205784 L atm K−1 mol−1
8,20574587 × 10−5 m3 atm K−1 mol−1
8,314472 cm3 MPa K−1 mol−1
8,314472 L kPa K−1 mol−1
8,314472 m3 Pa K−1 mol−1
62,3637 L mmHg K−1 mol−1
62,3637 L Torr K−1 mol−1
83,14472 L mbar K−1 mol−1
1,987 cal K−1 mol−1
6,132440 lbf ft K−1 g mol−1
10,7316 ft3 psi °R−1 lb-mol−1
8,63 × 10−5 eV K−1 atom−1
0,7302 ft3 atm °R−1 lb-mol−1

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) ed il volume V di un gas secondo l'equazione

PV = nRT \,

nota come equazione di stato dei gas perfetti in quanto riferita ad un ipotetico gas ideale, composto da sole particelle puntiformi prive di interazioni attrattive o repulsive tra loro.

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 (isoterma, isobara e isocora).

Affermare l'esistenza di R, significa accettare lo stretto rapporto che intercorre tra il prodotto P V e la temperatura T del sistema (vedi anche i contributi di Boltzmann).

[modifica] Costante dei gas specifica

La costante dei gas specifica sia per un gas che per una miscela di gas ( \bar{R} ) è data dalla costante universale dei gas divisa per la massa molare (il peso atomico) del gas o della miscela di gas.

 \bar{R} = \frac{R}{M}

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

\frac{P}{\rho}= \bar{R} T

Dove con ρ di indica 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

\bar{R} = 287\mathrm{,}05 \; \frac{\mbox{J}}{\mbox{kg} \, \mbox{K}}
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