气体常数

气体常数（又称理想气体常数、普适气体常数，符号为${\displaystyle R}$）是一个在物态方程式中联系各个热力学函数的物理常数。

R的值	单位
8.31446261815324	J·K−1·mol−1常用
0.082057338(47)	L·atm·K−1·mol−1 常用
8.2057338(47)×10-5	m³·atm·K−1·mol−1
8.3144598(48)	cm3·MPa·K−1·mol−1
8.3144598(48)	L·kPa·K−1·mol−1
8.3144598(48)	m3·Pa·K−1·mol−1
62.363585(36) (约=62.4)	L·mmHg·K−1·mol−1 常用
62.363577(36)	L·Torr·K−1·mol−1
83.144598	L·mbar·K−1·mol−1
1.9872036(11)	cal·K−1·mol−1

使用的方程式

理想气体常数出现于最简单的物态方程，理想气体定律，如下：

${\displaystyle p={RT \over {\tilde {V}}}}$

其中：

• ${\displaystyle p}$为一理想气体的压力
• ${\displaystyle T}$为其温度
• ${\displaystyle {\tilde {V}}}$为其摩尔体积

此式亦能被写成：

${\displaystyle \qquad pV=nRT}$

其中：

• ${\displaystyle V}$为气体占有的体积
• ${\displaystyle n}$为气体的物质的量

${\displaystyle R}$同时也出现在能斯特方程及劳仑兹-劳仑次方程中。

在国际单位制基本单位的重新定义后，其值为一精准数字：

${\displaystyle R=8.31446261815324}$ J/(K·mol)。^[1]

波兹曼常数

主条目：玻尔兹曼常量

波兹曼常数${\displaystyle K_{B}}$（多记为${\displaystyle K}$）可以被用作其他形式的理想气体常数，在纯用粒子而不用摩尔计算时适用；其因数仅为阿伏伽德罗数，写成：

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

可以将理想气体定律写成直接用波兹曼常数表示的形式：

${\displaystyle \qquad PV=Nk_{B}T}$

其中${\displaystyle N=nN_{A}}$是实际的粒子数。

个别气体常数

一种或多种气体混合物的个别气体常数（${\displaystyle {\bar {R}}}$）可从通用气体常数求出，只需除以气体或混合物的摩尔质量（${\displaystyle M}$）。

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

只用符号R去代表个别气体常数也是相当普遍的。在这种情况下看${\displaystyle R}$的内容与单位应该可以弄清它是哪种气体常数。例如在音速的方程中，通常是用个别气体常数表示的。

空气的个别气体常数为：

${\displaystyle R_{\mathrm {dry\,air} }=287.05{\frac {\mbox{J}}{{\mbox{kg}}\cdot {\mbox{K}}}}}$

美国标准大气层模型

美国标准大气层模型（英语：U.S. Standard Atmosphere）1976 (USSA1976)将通用气体常数（${\displaystyle R}$）定为：^[2][3]

${\displaystyle R=8.31432\times 10^{3}{\frac {\mathrm {N\cdot m} }{\mathrm {kmol\cdot K} }}}$

但是USSA1976亦指出这个值不符合亚佛加厥常数及波兹曼常数的引用值。^[3]但是，USSA1976仍然使用这个R值去计算标准大气压。这个差在准确度上并不重要。当使用ISO的R值时，计算出的气压于11,000米时只多出了0.62帕斯卡（即相等于只是0.172米的差）及20,000米时多了0.292帕斯卡（即相等于只是0.338米的差）。

另见

• 波兹曼常数

外部链接

1. 2014 CODATA recommended value of R. [2007-06-16]. （原始内容存档于2019-05-14）.
2. Standard Atmospheres. [2007-01-07]. （原始内容存档于2006-12-31）.
3. U.S. Standard Atmosphere （页面存档备份，存于互联网档案馆）, 1976, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C., 1976 (Linked file is 17 MiB).