Hvad er gaskonstanten?

Gaskonstanten (repræsenteret af bogstavet R), også kendt som den ideelle gaskonstant, er en funktion af trykket (P), volumen (V), temperatur (T) og mol af en gas (N) i enStøkiometrisk ligning.Ligningen PV ' NRT er kendt som den ideelle gaslov.Værdien af R findes ved at omarrangere ligningen til at læse r ' (pv) / (nt).Med andre ord, gaskonstanten er trykket fra gassen ganget med dens volumen, divideret med antallet af mol af den gas, der er ganget med dens temperatur i Kelvins.

Ideelle gasser er hypotetiske mdash;De adlyder strengt alle enkle gaslove og har et molært volumen på 22.4141 liter ved standardtemperatur og tryk (STP), som er 273 Kelvin, 1 atmosfære.På STP opfører de fleste gasser imidlertid som ideelle gasser, så værdien af R er generelt 0,0821 L ATM / Mol K eller 8.3145 J / Mol K. For eksempel kan den ideelle gaslov og gaskonstanten bruges til at finde pressetpå 0,508 mol ilt i en 15 liters beholder ved 303 Kelvin.Volumen, temperaturen og antallet af mol er kendt.

p ' (nrt) / v ' (0,508 mol x 0,0821 l atm x 303 k) / 15,0 l mol k ' 0,842 atm

Ting ændrer sig, når en gas er veden lav temperatur eller under højt tryk.Under disse forhold bevæger gasmolekyler sig tættere sammen og langsommere, så intermolekylære kræfter, kaldet Van der Waals, får det målte tryk til at være lavere end forventet.Når molekylerne er tættere sammen, bliver volumenet af de faktiske molekyler også en højere brøkdel af det samlede volumen af gassen.

For at kompensere for opførelsen af reelle gasser kommer van der Waals ligning i spil.Ekspressionen (N ² A) / V ² kompenserer for de intermolekylære kræfter i tiltrækning, og udtrykket NB kompenserer for mængden af gasmolekyler.Sammen udgør disse udtryk Van der Waals-ligningen:

[P + (N ² A) / V ² ] X (V-NB) ' NRT

Udtrykket N ² A og NB erkaldes van der Waals -konstanter og skal bestemmes eksperimentelt.Van der Waals -ligningen er kun nødvendig, når gassen er ved en høj temperatur eller lavt tryk.Hvis gassen er ved eller over stuetemperatur og ved et pres, der er mindre end et par atmosfærer, vil den ideelle gaslov gælde.