Costante dei gas

Costante dei gas
Simbolo R
Valore 8,314462618... J / mol K
Campo numeri razionali

La costante dei gas (o costante universale dei gas), simboleggiata dalla lettera è una costante che mette in relazione la pressione , la temperatura (espressa in kelvin), il volume e la quantità di sostanza , secondo l'equazione:

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 mole di gas compie quando si espande in seguito all'aumento di temperatura pari a kelvin a pressione costante.

Valore della costante dei gas[1] Unità di misura
8,314462618... J K−1 mol−1
0,082057338(47) L atm 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:

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 specificaModifica

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

 ,

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

 

dove con   si è indicata la densità. È comune rappresentare la costante dei gas specifica con il simbolo  . In questi casi il contesto o le unità di misura di   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:

 ,

dove con   si intende il chilo-joule.

NoteModifica

  1. ^ CODATA Value: molar gas constant, su physics.nist.gov. URL consultato il 28 maggio 2019.

BibliografiaModifica

  • Sergio Rosati, Fisica Generale, Casa Editrice Ambrosiana - Milano, 1990, ISBN 88-408-0368-8.
  • Paolo Mazzoldi, Massimo Nigro, Cesare Voci, Fisica - Volume I (seconda edizione), Napoli, EdiSES, 2010, ISBN 88-7959-137-1.

Voci correlateModifica

Collegamenti esterniModifica