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costante fisica Da Wikipedia, l'enciclopedia libera
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 |
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 è la costante di Avogadro):
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).
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:[2]
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