แก๊สคงที่คืออะไร?

ค่าคงที่ก๊าซ (แสดงโดยตัวอักษร R) หรือที่เรียกว่าค่าคงที่ก๊าซในอุดมคติคือฟังก์ชั่นของความดัน (P) ปริมาตร (V), อุณหภูมิ (T) และโมลของก๊าซ (N) ใน Aสมการสโตอิจิโอเมตริกสมการ PV ' NRT เรียกว่ากฎหมายก๊าซในอุดมคติค่าของ R สามารถพบได้โดยการจัดเรียงสมการใหม่เพื่ออ่าน R ' (PV) / (NT)กล่าวอีกนัยหนึ่งค่าคงที่ก๊าซคือความดันของก๊าซคูณด้วยปริมาตรของมันหารด้วยจำนวนโมลของก๊าซคูณด้วยอุณหภูมิในเคลวิน

ก๊าซในอุดมคติเป็นสมมุติฐาน mdash;พวกเขาปฏิบัติตามกฎหมายก๊าซที่เรียบง่ายทั้งหมดอย่างเคร่งครัดและมีปริมาตรฟันกราม 22.4141 ลิตรที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน (STP) ซึ่งคือ 273 เคลวิน, 1 บรรยากาศอย่างไรก็ตามที่ STP ก๊าซส่วนใหญ่ทำตัวเหมือนก๊าซในอุดมคติดังนั้นค่า R คือโดยทั่วไปคือ 0.0821 L ATM / Mol K หรือ 8.3145 J / Mol K. เช่นกฎหมายก๊าซในอุดมคติและค่าคงที่ก๊าซสามารถใช้เพื่อค้นหาความดันออกซิเจน 0.508 โมลในภาชนะ 15 ลิตรที่ 303 เคลวินเป็นที่รู้จักปริมาตรอุณหภูมิและจำนวนโมล

p ' (nrt) / v ' (0.508 mol x 0.0821 L atm x 303 k) / 15.0 l mol k ' 0.842 atm

อุณหภูมิต่ำหรือภายใต้ความดันสูงภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้โมเลกุลของก๊าซจะเคลื่อนที่เข้าใกล้กันมากขึ้นและช้ากว่าดังนั้นแรงระหว่างโมเลกุลที่เรียกว่า Van der Waals ทำให้แรงดันที่วัดได้ต่ำกว่าที่คาดไว้เมื่อโมเลกุลอยู่ใกล้กันปริมาตรของโมเลกุลจริงก็จะกลายเป็นส่วนที่สูงขึ้นของปริมาตรรวมของก๊าซเพื่อชดเชยพฤติกรรมของก๊าซจริงสมการ Van der Waals เข้ามาเล่นนิพจน์ (n

2

a) / v ² ชดเชยแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของการดึงดูดและนิพจน์ NB ชดเชยปริมาตรของโมเลกุลก๊าซคำศัพท์เหล่านี้ประกอบกันเป็นสมการ Van der Waals: [P + (N

2

A) / V ² ] x (V-NB) ' nrt

นิพจน์ n 2 a และ nbเรียกว่าค่าคงที่ van der Waals และจะต้องพิจารณาการทดลองสมการ Van der Waals มีความจำเป็นเฉพาะเมื่อก๊าซอยู่ที่อุณหภูมิสูงหรือความดันต่ำหากก๊าซอยู่ที่หรือสูงกว่าอุณหภูมิห้องและที่ความดันน้อยกว่าสองสามชั้นจะมีการใช้กฎหมายก๊าซในอุดมคติ