קבוע הגזים

ערכים של R ביחידות שונות
$8.314472{\frac {J}{K\cdot mol}}$
$0.0820574587{\frac {L\cdot atm}{K\cdot mol}}$
$8.20574587\cdot 10^{-5}{\frac {m^{3}atm}{K\cdot mol}}$
$1.987{\frac {cal}{K\cdot mol}}$
$8.314472{\frac {cm^{3}MPa}{K\cdot mol}}$
$8.314472{\frac {L\cdot kPa}{K\cdot mol}}$
$8.314472{\frac {m^{3}Pa}{K\cdot mol}}$
$62.3637{\frac {L\cdot mmHg}{K\cdot mol}}$
$62.3637{\frac {L\cdot Torr}{K\cdot mol}}$
$83.14472{\frac {L\cdot mbar}{K\cdot mol}}$

קבוע הגזים הוא קבוע פיזיקלי המסומל לרוב באות R. גודלו נקבע אמפירית על ידי מדידות. ערכו של R ביחידות MKS הוא $8.314472{\frac {J}{K\cdot mol}}$.

משוואת הגז האידיאלי

קבוע הגזים מופיע במשוואת המצב הפשוטה של גז אידיאלי, המשוואה מתארת יחס ישר הקיים בין לחץ הגז לבין הטמפרטורה שלו, ויחס הפוך בין הלחץ לנפח. הקבוע $R$ הוא מקדם היחס במשוואה זו.

משוואת המצב הפשוטה של גז אידיאלי נראית כך:

$\ PV=nRT$

כאשר $\ P$הוא הלחץ, $\ T$ הטמפרטורה בסולם קלווין, $\ V$הנפח, ו-$\ n$מספר המולים של הגז.

מהמשוואה מתחייב כי שיהיו ל־R יחידות של אנרגיה למול למעלה.

היחס לקבועים פיזיקליים אחרים

קבוע בולצמן k_B הוא היחס בין קבוע הגזים R לבין מספר אבוגדרו, כלומר

$k_{B}={\frac {R}{N_{A}}}$

הוא המקבילה של R בסקאלה אטומית. לדוגמה, אם האנרגיה הקינטית של מול גז הוא $\ {\frac {3}{2}}RT$ אז האנרגיה הקינטית הממוצעת של מולקולה בודדת בגז תהיה $\ {\frac {3}{2}}k_{B}T$

בעזרת משוואה זו נוכל לרשום את המשוואה:

$\qquad PV=Nk_{B}T$

כש $\ N$ הוא המספר המדויק של המולקולות.

קישורים חיצוניים

• קבוע הגזים, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)