Costante dei gas

La costante dei gas (o costante universale dei gas), simboleggiata dalla lettera R è una costante che mette in relazione la pressione p, la temperatura T (espressa in kelvin), il volume V e il numero di moli n di un gas, secondo l'equazione:

Costante dei gas
Simbolo	R
Valore	8,314472 (sequenza A070064 dell'OEIS)
Campo	numeri reali

Valore della costante dei gas[1]	Unità di misura
8,314472	J K−1 mol−1
8314,472	J K-1 kmol-1
0,08205784	L atm K−1 mol−1
8,20574587 × 10−5	m3 atm K−1 mol−1
8,314472	cm3 MPa K−1 mol−1
8,314472	L kPa K−1 mol−1
8,314472	m3 Pa K−1 mol−1
8314.472	m3 Pa K−1 kmol−1
62,3637	L mmHg K−1 mol−1
62,3637	L Torr K−1 mol−1
83,14472	L mbar K−1 mol−1
1,987	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

${\displaystyle pV=nRT}$

nota come equazione di stato dei gas perfetti in quanto riferita ad un ipotetico gas ideale, composto da sole particelle puntiformi prive di interazioni attrattive o repulsive tra loro. R rappresenta il lavoro che 1 mole di gas compie quando si espande alla pressione P costante di 1 atmosfera in seguito all'aumento di temperatura pari a 1 kelvin. Il suo valore è:

${\displaystyle R=8.314\,4621(75)~{\frac {\mathrm {J} }{\mathrm {mol~K} }}}$^[2]

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).

Affermare l'esistenza di R, significa accettare lo stretto rapporto che intercorre tra il prodotto p V e la temperatura T del sistema (vedi anche i contributi di Boltzmann).

Costante dei gas specifica

La costante dei gas specifica sia per un gas che per una miscela di gas (${\displaystyle {\bar {R}}}$ ) è data dalla costante universale dei gas divisa per la massa molare (il peso atomico) del gas o della miscela di gas.

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

e l'equazione di stato dei gas perfetti si riscrive nella forma:

${\displaystyle {\frac {p}{\rho }}={\bar {R}}T}$ 

Dove con ρ si è indicata la densità. È comune rappresentare la costante dei gas specifica con il simbolo R. In questi casi il contesto o le unità di misura di R 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

${\displaystyle {\bar {R}}=287\mathrm {,} 05\;{\frac {\mbox{J}}{{\mbox{kg}}\,{\mbox{K}}}}}$ 

Note

1. ^ P.J. Mohr, B.N. Taylor, D.B. Newell, CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2006, in Rev. Mod. Phys., vol. 80, 2008, pp. 633–730, DOI:10.1103/RevModPhys.80.633.
2. ^ Errore nelle note: Errore nell'uso del marcatore <ref>: non è stato indicato alcun testo per il marcatore CODATA10

Collegamenti esterni

• (EN) CODATA: costante dei gas

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