Vad är gaskonstanten?

Gaskonstanten (representerad av bokstaven R), även känd som den ideala gaskonstanten, är en funktion av trycket (P), volym (V), temperatur (T) och mol en gas (N) i Astökiometrisk ekvation.Ekvationen PV ' NRT är känd som den ideala gaslagen.Värdet på R kan hittas genom att ordna om ekvationen för att läsa r ' (pv) / (nt).Med andra ord, gaskonstanten är trycket på gasen multiplicerad med dess volym, dividerat med antalet mol av gasen multiplicerad med dess temperatur i Kelvins.

Idealiska gaser är hypotetiska mdash;De följer strikt alla enkla gaslagar och har en molvolym på 22.4141 liter vid standardtemperatur och tryck (STP), som är 273 Kelvin, 1 atmosfär.Vid STP uppträder emellertid de flesta gaser som idealiska gaser, så värdet på R är i allmänhet 0,0821 L atm / mol k eller 8.3145 J / mol K. Till exempel kan den ideala gaslagen och gaskonstanten användas för att hitta trycket tryckav 0,508 mol syre i en 15 liters behållare vid 303 Kelvin.Volymen, temperaturen och antalet mol är kända.

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

saker förändras när en gas är viden låg temperatur eller under högt tryck.Under dessa förhållanden rör sig gasmolekylerna närmare varandra och långsammare, så att intermolekylära krafter, kallade van der Waals, orsakar att det uppmätta trycket är lägre än väntat.När molekylerna är närmare varandra blir volymen för de faktiska molekylerna också en högre fraktion av den totala volymen av gasen.

För att kompensera för beteendet hos verkliga gaser kommer Van der Waals -ekvationen att spela.Uttrycket (n ² A) / V ² kompenserar för de intermolekylära attraktionskrafterna, och uttrycket NB kompenserar för volymen av gasmolekyler.Tillsammans utgör dessa termer upp Van der Waals-ekvationen:

[p + (n ² a) / v ² ] x (v-nb) ' nrt

Uttryck n ² a och nb ärkallas van der Waals konstanter och måste bestämmas experimentellt.Van der Waals -ekvationen är endast nödvändig när gasen är vid hög temperatur eller lågt tryck.Om gasen är vid eller över rumstemperatur och vid ett tryck mindre än några atmosfärer, skulle den ideala gaslagen gälla.