Constanta universală a gazului idealSTAS 1647-85 Căldură. Terminologie și simboluri sau constanta molară a gazelorSTAS 7109-86 Termotehnica construcțiilor. Terminologie, simboluri și unități de măsură este o constantă fizică care intervine în multe relații din fizică, cum ar fi ecuația de stare a gazului ideal (numită și legea gazelor ideale) sau ecuația lui Nernst. Este similară cu constanta Boltzmann, însă, în loc de a fi exprimată în unități de energie per Kelvin și particulă, este exprimată în unități de energie (ca produs  ) per Kelvin și mol. Constanta se exprimă în aceleași unități ca și entropia molară.

Simbolul său este , atribuit în onoarea lui Henri Victor Regnault.

În România, valoarea standardizată este:STAS 2848-89 Constante fizice fundamentale

unde cifrele din paranteză indică incertitudinea măsurătorilor, în milionimi (la ultimele două cifre), ceea ce dă o eroare relativă de 8,4

CODATA furnizează o valoare mai exactă:

cu o eroare relativă de 1,8.

Ecuația de stare a gazului ideal în care intervine constanta universală a gazului ideal este:

unde este presiunea absolută, este volumul gazului, este numărul de moli de gaz, iar este temperatura.

Relația cu constanta Boltzmann Constanta universală a gazului ideal poate fi exprimată ca produs dintre constanta Boltzmann (  sau  ) și numărul particulelor dintr-un mol, dat de numărul lui Avogadro (  ):

Măsurători experimentale Una dintre metodele de măsurare a constantei universale a gazului ideal se bazează pe măsurarea vitezei sunetului (  ) în argon la presiunea și temperatura a punctului triplu al apei (273,16 K) și extrapolarea la presiune zero (  ). Valoarea se obține din relația:

unde: este coeficientul de transformare adiabatică (5/3 pentru argon); este masa molară a argonului.

Constantele caracteristice ale gazelor ideale Constanta caracteristică a gazului ideal a unui gaz sau a unui amestec de gaze (  ) se obține împărțind constanta universală a gazului ideal la masa molară (  ) a gazului sau amestecului de gaze:

Pentru aer uscat, constanta caracteristică are valoarea de 286,9 J/kg K

La fel ca la constanta universală, constantele caracteristice pot fi legate de constanta Boltzmann prin masa moleculară (  ) a gazului:

O altă relație importantă în care intervine constanta caracteristică a gazului este cea a lui Robert Mayer:

unde este capacitatea termică masică la presiune constantă, iar este capacitatea termică masică la volum constant a gazului sau amestecului de gaze respectiv.Anderson, Hypersonic and High-Temperature Gas Dynamics, AIAA Education Series, 2nd Ed, 2006

În aplicațiile inginerești se obișnuiește să se noteze cu constanta caracteristică a gazului, în loc de constanta universală. În aceste lucrări constanta universală este notată cu sau în alte moduri. În caz de dubiu, ecuația dimensională clarifică tipul constantei la ce se referă notația.Moran și Shapiro, Fundamentals of Engineering Thermodynamics, Wiley, 4th Ed, 2000

Note

Gaz ideal Categorie:Gaze Categorie:Termodinamică