Οι εξισώσεις χημείας και φυσικής περιλαμβάνουν συνήθως το "R", το οποίο είναι το σύμβολο για τη σταθερά αερίου, τη σταθερά γραμμομοριακού αερίου ή τη σταθερή γενική ποσότητα αερίου.
Η σταθερά αερίου είναι η φυσική σταθερά στην εξίσωση για το Νόμος περί ιδανικού αερίου:
- PV = nRT
P είναι πίεση, V είναι Ενταση ΗΧΟΥ, n είναι ο αριθμός των mole, και το Τ είναι θερμοκρασία.
Βρίσκεται επίσης στο την εξίσωση Nernst που σχετίζεται με το δυναμικό μείωσης του ημι-κυψελίου στο πρότυπο ηλεκτρόδιο:
- E = E0 - (RT / nF) lnQ
Το Ε είναι το κυτταρικό δυναμικό, Ε0 είναι το κανονικό κυτταρικό δυναμικό, το R είναι η σταθερά αερίου, το Τ είναι η θερμοκρασία, το η είναι ο αριθμός μορίων των ηλεκτρονίων που ανταλλάσσονται, το F είναι η σταθερά του Faraday και το Q είναι το πηλίκο αντίδρασης.
Η σταθερά αερίου είναι ισοδύναμη με τη σταθερά Boltzmann, που εκφράζεται μόνο σε μονάδες ενέργειας ανά θερμοκρασία ανά mole, ενώ η σταθερά Boltzmann δίνεται σε όρους ενέργειας ανά θερμοκρασία ανά σωματίδιο. Από φυσική άποψη, η σταθερά αερίου είναι μια σταθερά αναλογικότητας που συσχετίζει την ενεργειακή κλίμακα με την κλίμακα θερμοκρασίας για ένα γραμμομόριο σωματιδίων σε μια δεδομένη θερμοκρασία.
Οι μονάδες για τη σταθερά αερίου ποικίλουν, ανάλογα με τις άλλες μονάδες που χρησιμοποιούνται στην εξίσωση.
Μία κοινή τιμή είναι 8,3145 J / mol · Κ.
Αξία της σταθεράς αερίου
Η τιμή της σταθεράς αερίου «R» εξαρτάται από τις μονάδες που χρησιμοποιούνται για την πίεση, τον όγκο και τη θερμοκρασία.
- R = 0,0821 λίτρα · atm / mol · Κ
- R = 8,3145 J / mol · Κ
- R = 8,2057 m3· Atm / mol · Κ
- R = 62,3637 L · Torr / mol · Κ ή L · mmHg / mol · Κ
Γιατί το R χρησιμοποιείται για τη σταθερά αερίου
Μερικοί άνθρωποι υποθέτουν ότι το σύμβολο R χρησιμοποιείται για τη σταθερά αερίου προς τιμή του γάλλου χημικού Henri Victor Regnault, ο οποίος πραγματοποίησε πειράματα που χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά για να προσδιοριστεί η σταθερά. Ωστόσο, είναι ασαφές αν το όνομά του είναι η πραγματική προέλευση της σύμβασης που χρησιμοποιείται για να υποδηλώσει τη σταθερά.
Ειδική σταθερά αερίου
Ένας σχετικός παράγοντας είναι η ειδική σταθερά αερίου ή η ατομική σταθερά αερίου. Αυτό μπορεί να υποδεικνύεται με R ή Rαέριο. Είναι η γενική σταθερά αερίου που διαιρείται με τη γραμμομοριακή μάζα (Μ) καθαρού αερίου ή μείγματος. Αυτή η σταθερά είναι συγκεκριμένη για το συγκεκριμένο αέριο ή μείγμα (εξ ου και το όνομά του), ενώ η γενική σταθερά αερίου είναι η ίδια για ένα ιδανικό αέριο.