기체 상수
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| R의 값 | 단위 |
|---|---|
| 8.314472 | J·K-1·mol-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 |
| 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 |
| 8.63 × 10-5 | eV·K-1·atom-1 |
| 0.7302 | ft3·atm·°R-1·lb-mol-1 |
기체상수(이상기체상수 또는 일반기체상수로도 알려져 있으며 일반적으로 기호 R을 사용)는 상태함수의 다양한 값들을 서로 연관시키기 위한 상태방정식에서 사용되는 물리 상수이다. 이것은 볼츠만상수로 나타낼 수 있지만, 이상 기체 법칙에서 쓰일 때 기체상수는 일반적으로 J/mole · K 의 단위를 사용하는 것이 훨씬 편리하다.
이상기체상수는 아래와 같은 이상기체 상태방정식에서 나타난다.
P는 이상기체의 압력
T는 온도
는 기체의 몰부피
이 식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
n은 기체의 몰수
V는 기체의 부피
R은 로렌츠-로렌츠 방정식, 네르스트 방정식에서도 볼 수 있다.
이 값은
- R = 8.314472 J · K-1 · mol-1
목차 |
[편집] 볼츠만 상수(Boltzmann constant)
볼츠만 상수 kB(간략히 k로도 사용됨)는 이상기체상수의 다른 형태로 사용된다. 이 볼츠만 상수는 기체의 몰수 대신 통계열역학에서 미시계가 가질 수 있는, 혹은 가능한 상태의 수를 나타낼 때 해준 에너지로 표현한다. 이는 아보가드로 수를 이용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다.
따라서 볼츠만 상수를 이용하여 이상기체법칙을 표현하면,
[편집] 특별 기체 상수
실제기체 또는 혼합기체의 특별 기체 상수( 
)는 일반기체상수(R)를 기체의 몰 질량(M)으로 나눠준 것으로 나타낸다.
일반적으로 특별기체상수를 기호 R로 나타낸다. 이런 경우 R의 전후관계나 단위는 어떤 기체상수가 언급되었는가를 명시해야한다. 예를 들어 음속 방정식은 일반적으로 특정 기체 상수로 표현된다.
공기의 특별 기체 상수는
[편집] U.S. 표준 대기(U.S. Standard Atmosphere)
U.S. Standard Atmosphere, 1976 (USSA1976)은 일반 기체 상수(R)를 다음과 같이 정의하였다.
그러나 USSA1976은 이 수치가 아보가드로수와 볼츠만 상수의 도시화된 값과 일치하지 않다고 인정하였다. 하지만 USSA1976은 표준대기의 모든 계산에 이 R값을 사용한다. 이 차이는 정확도에 큰 영향을 주지 않는다. ISO의 R을 사용해서 압력을 계산할 경우 11,000미터에서 오직 0.62파스칼만이 증가할 뿐이다.
