Stała gazowa
Stała gazowa (uniwersalna stała gazowa, molowa stała gazowa; oznaczana symbolem R[1]) – stała fizyczna równa pracy wykonanej przez 1 mol gazu doskonałego podgrzewanego o 1 kelwin (stopień Celsjusza) podczas przemiany izobarycznej.
Uniwersalna stała gazowa jest stałym współczynnikiem w równaniu stanu gazu doskonałego:
gdzie:
- – ciśnienie gazu (w Pa),
- – temperatura gazu (w K),
- – objętość zajmowana przez gaz podlegający przemianie (w m³),
- – liczba moli gazu podlegającego przemianie.
- z czego wynika
gdzie:
Wartość uniwersalnej stałej gazowej nie zależy od rodzaju gazu, dla każdego gazu jest jednakowa i wynosi[2]:
Dla gazu doskonałego, uniwersalna stała gazowa jest równa różnicy ciepła właściwego molowego przy stałej objętości oraz przy stałym ciśnieniu:
Pomiar stałej gazowejEdytuj
W roku 2006 dokonano pomiaru poprzez pomiar prędkości dźwięku ca(p, T) w argonie w temperaturze T punktu potrójnego wody (użytego do zdefiniowania kelwina) przy różnych ciśnieniach p, i ekstrapolacji do granicy ciśnienia zerowego ca(0, T). Wartość R jest otrzymana wtedy z zależności[1]:
gdzie:
- – wykładnik adiabaty,
- – temperatura,
- – masa molowa argonu.
Indywidualna stała gazowaEdytuj
Indywidualna stała gazowa (oznaczana symbolem r) – stała fizyczna równa pracy wykonanej przez 1 kg gazu podgrzewanego o 1 kelwin (stopień Celsjusza) podczas przemiany izobarycznej.
Również indywidualna stała gazowa jest stałym współczynnikiem w równaniu stanu gazu doskonałego:
gdzie:
- – ciśnienie gazu (w Pa),
- – temperatura gazu (w K),
- – objętość właściwa gazu podlegającego przemianie (w m³/kg).
Indywidualna stała gazowa jest równa różnicy między ciepłem właściwym przy stałej objętości a ciepłem właściwym przy stałym ciśnieniu:
Wartość indywidualnej stałej gazowej jest zależna wyłącznie od masy molowej gazu i można ją wyliczyć z zależności:
gdzie:
- – masa molowa gazu (w kg/mol).
Np. dla powietrza r = 286,9 J/(kg·K)[3].
Zobacz teżEdytuj
UwagiEdytuj
- ↑ R = 848 kgfm/k (mol·K) w układzie ciężarowym.
PrzypisyEdytuj
- ↑ a b Mohr, Peter J., Taylor, Barry N., Newell, David B. CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 2006. „Reviews of Modern Physics”. 80 (2), s. 633–730, 2008. DOI: 10.1103/RevModPhys.80.633.
- ↑ CODATA Value 2014: molar gas constant. [dostęp 2015-07-26].[według CODATA, 2010].
- ↑ The Individual and Universal Gas Constants. The Engineering ToolBox. [dostęp 2016-05-29].
BibliografiaEdytuj
- E. Kalinowski: Termodynamika. Wrocław: Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, 1994.
- J. Szargut: Termodynamika techniczna. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2000.
- E. Tuliszka: Termodynamika techniczna. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1980.
- S. Wiśniewski: Termodynamika techniczna. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2005.