Plinska konstanta
Plinska konstanta ili univerzalna plinska konstanta, je fizikalna konstanta, koja je vezana za jednadžbu stanja idealnog plina. Ona ima jednaku vrijednost kao Boltzmannova konstanta, samo što je izražena u jedinicama za energiju. Njena je vrijednost:
- [math]\displaystyle{ R=8,314\,472(15)~\frac{\mathrm{J}}{\mathrm{mol~K}} }[/math]
Dvije brojke u zagradi prestavljaju standardnu devijaciju vrijednosti.
Jednadžba stanja idealnog plina glasi:
- [math]\displaystyle{ PV = nRT\,\! }[/math]
gdje je P – apsolutni tlak plina (Pa), V – obujam plina (m3), n – broj molova u plinu i T - apsolutna temperatura (K). Plinska konstanta ima iste jedinice kao molarna entropija.
Odnos sa Boltzmannovom konstantom
Boltzmannova konstanta kB se ponekad može koristiti umjesto plinske konstante:
- [math]\displaystyle{ \qquad R = N_{\rm A} k_{\rm B},\, }[/math]
gdje je NA – Avogadrov broj. Onda jednadžba stanja idealnog plina sa Boltzmannovom konstantom glasi:
- [math]\displaystyle{ pV = N k_{\rm B} T.\,\! }[/math]
Specifična plinska konstanta
| Rspecific za suhi zrak |
Jedinice |
|---|---|
| 286,9 | J kg−1 K−1 |
| 53,3533 | ft lbf lb−1 °R−1 |
| 1716,59 | ft lbf slug−1 °R−1 |
| Zasniva se na srednjoj molarnoj masi
suhog zraka koja je 28,9645 g/mol. | |
Specifična plinska konstanta plina ili smjese plinova (Rspecific) je data sa plinskom konstantom, ako se dijeli sa molarnom masom (M) plina ili smjese:
- [math]\displaystyle{ R_{\rm specific} = \frac{R}{M} }[/math]
Specifična plinska konstanta može biti vezana sa Boltzmannovom konstantom kB:
- [math]\displaystyle{ R_{\rm specific} = \frac{k_{\rm B}}{m} }[/math]
Jedan važan odnos izlazi iz termodinamike, koji veže specifičnu plinsku konstantu sa specifičnim toplinskim kapacitetom pri stalnom tlaku (p) i pri stalnom obujmu (V):
- [math]\displaystyle{ R_{\rm specific} = c_{\rm p} - c_{\rm v}\ }[/math]
gdje je: cp - specifični toplinski kapacitet pri stalnom tlaku i cv - specifični toplinski kapacitet pri stalnom obujmu. [1] [2]