Універсальна газова постійна
універсальний, ідеально, моляр або загальна газова постійна (Символ: R, Rm або R n) є добутком постійної Авогадро (A) і константи Больцмана (kБ). Товар має цінність 8,314472 Дж моль -1 K -1 із розрахунковим стандартним відхиленням 0,000015 Дж моль -1 K -1 (джерело: CODATA [1]):
| Аргон, ар | 208 | 39,94 |
| Вуглекислий газ, CO2 | 188,9 | 44.01 |
| Чадний газ, CO | 297 | 28.01 |
| Гелій, він | 2077 рік | 4.003 |
| Водень, Н2 | 4124 | 2.016 |
| Метан, СН4 | 518.3 | 16.05 |
| Азот, N2 | 296,8 | 28.02 |
| Кисень, O2 | 259,8 | 31 999 |
| Пропан, C3H8 | 189 | 44.09 |
| Діоксид сірки, SO2 | 130 | 64.07 |
| повітря | 287 | 28,97 |
| Водяна пара, H2O | 462 | 18.01 |
Надалі рекомендовані знання спеціалістів
Не дозволяйте статичній електриці впливати на вашу точність зважування.
Яка чутливість моєї шкали?
Який правильний спосіб перевірити повторюваність залишків?
Загальна газова константа була визначена емпірично як константа пропорційності загального рівняння газу і використовується тут для зв’язку змінних стану температури, кількості речовини, тиску та об’єму, але також використовується у багатьох інших додатках та формулах. Однак далеко не очевидно, що молярна газова константа має однакове значення для всіх ідеальних газів, і що в результаті є така універсальний або. загальний Газова константа там. Можна було б припустити, що тиск газу залежить від молекулярної маси газу, але це не так для ідеальних газів. Висновок про ідентичність молярної газової константи для різних ідеальних газів випливає із закону Авогадро, який вперше постулював Амадео Авогадро в 1811 р.
Універсальна газова постійна, поділена на молярну масу певного газу, дає конкретні або індивідуальна газова постійна (Символи формули: Rs, Rspez)
Молярна маса М.L для сухого повітря становить 28,9644 г/моль = 0,0289644 кг/моль. Це призводить до питомої газової константи Р.s, повітря з повітря
Оскільки молярна маса зазвичай є найпоширенішим параметром газу, слід уникати використання питомої газової константи, а загальну газову константу використовувати разом із молярною масою.
Експеримент з пошуку наближення газової константи
Інструменти
Необхідне обладнання
- 1 мірний балон 200 мл
- 1 підставка + затискач для вимірювального циліндра
- 1 акваріум або велика скляна ємність, наповнена водою (кімнатної температури)
- 1 запальничка
- 1 фен або інший хороший варіант сушіння
Необхідні вимірювальні прилади
- Кімнатний термометр
- барометр
- Аналітичний баланс
Експериментальне встановлення
Регламент роботи
- Маса запальнички вимірюється якомога точніше, в ідеалі до 10 мг або точніше, і значення зазначається як маса 1.
- Ви повністю заповнюєте мірний циліндр водою з акваріума, тримаєте його закритим у верхній частині і занурюєте його догори дном в акваріум. Потім циліндр фіксується штативом.
- Запальничка занурюється в акваріум, і бутан пускається знизу в мірний циліндр. Важливо переконатися, що всі бульбашки газу насправді піднімаються в балоні.
- Після заповнення балона приблизно до 130-150 мл вийміть запальничку та ретельно висушіть її феном. УВАГА! Запальничка не повинна сильно нагріватися (ризик сплеску). Потім знову визначте масу запальнички та зафіксуйте це значення як маса 2.
- Вимірювальний циліндр ослабляють і піднімають або опускають на штоці стенду, поки рівень води в балоні та зовні не зрівняється. Це гарантує, що тиск всередині вимірювального циліндра є однаковим із тиском зовнішнього повітря.
Нарешті, визначаються наступні значення: кімнатна температура (кімнатний термометр), тиск повітря (барометр), точний об’єм у вимірювальному балоні (якщо невідомо, залийте стільки води, поки балон не заповниться; об’єм доданої води потім відповідає об’єму балона), зменшення маси запальнички (Маса 1 мінус маса 2), тиск пари насичення води (знайти за допомогою визначеної кімнатної температури в таблиці статті).
Ми припускаємо, що газ у запальничці - це чистий бутан (C4H10). Зменшення маси запальнички ділимо на молярну масу бутану (58 г/моль). Отримане значення - це кількість бутану на моль.
Для розрахунку фактичного тиску, який чинить бутан у вимірювальному циліндрі, від зовнішнього тиску повітря віднімають тиск пари насичення води при кімнатній температурі.
Усі значення тепер визначені експериментально, щоб мати можливість обчислити газову константу наступним чином:
Якщо тепер ви вставите всі визначені значення (температура в Кельвіні, тиск у Паскалі, об'єм у кубічних метрах та кількість речовини у молях) у цю перетворену форму загального рівняння газу, ми отримаємо експериментально визначене значення для Р..