Gasskonstant

Gasskonstanten (også kalt den universelle gasskonstanten eller den ideelle gasskonstanten) er en fysisk konstant brukt i  tilstandsligninger for knytte sammen forskjellige termodynamiske variable med hverandre. Gasskonstanen har symbolet R. Det er et annet navn for Boltzmannkonstanten. Når den brukes i den ideelle gassloven, blir den vanligvis uttrykt med enheten energi per kelvin per mol i stedet for energi per kelvin per partikkel. 

I den enkleste formen av en tilstandsligning, den ideelle gassloven, inngår gasskonstanten som

 

der P er trykket til gassen, T er temperaturen, V er volumet den inntar og  n er antall mol den består av. R inngår også i Nernst-likninga og Lorentz-Lorenz-formelen. 

Verdien av gasskonstanten er:
 R = 8,314 4621 (75) J · K-1 · mol-1

Dette er den offisielle verdien i 2010. De siste tallene i parentes viser usikkerheten (standardavvik) i de to siste tallene av verdien.

Den spesifikke gasskonstanten
Antall mol i gassen er gitt som n = m/M hvor m er dens totale masse og M er den molare masse til gasspartiklene. Tilstandsligningen blir da P = mRT/VM hvor ρ = m/V er massetettheten til gassen. Dermed er

 

hvor Rs =  R/M  er den spesifikke gasskonstanten.  

Ofte brukes symbolet R i mer anvendt litteratur også for den spesifikke gasskonstanten, i motsetning til den universelle som da betegnes med R eller R0. Dette kan gi grunn til forvirring.

Mayers relasjon
Julius Robert von Mayer formulerte forholdet mellom spesifikk varme ved konstant trykk og den spesifikke varmen ved konstant volum for en ideell gass, kjent som Mayers relasjon,

hvor CP, m er spesifikk varme ved konstant trykk, CV, m er spesifikk varme ved konstant volum og R er gasskonstanten.

Boltzmanns konstant
I mer teoretiske arbeider brukes  Boltzmannkonstanten kB (ofte forkortet til k). Den brukes i tilstandsligninger når man regner med  antall partikler i gassen i stedet for antall mol. Dette er vanlig i statistisk fysikk og beregning av entropi. Sammenhengen mellom denne  og den universelle gasskonstanten er gitt ved  Avogadros konstant NA ved relasjonen

Den ideelle gassloven  kan da uttrykkes ved Boltzmannkonstanten som

der N = nNA er det faktiske antall partikler i gassen.

Referanser

Litteratur

 P.A. Rock, Chemical Thermodynamics, University Science Books, Oxford (1983). ISBN 0-19-855712-5.

Konstant
Fysiske konstanter