Universelle Gaskonstante
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Die universelle, ideale, molare oder auch allgemeine Gaskonstante (Formelzeichen: R, Rm oder Rn) ist das Produkt aus Avogadro-Konstante (NA) und Boltzmann-Konstante (kB). Das Produkt aus Molzahl und allgemeiner Gaskonstante wurde früher als Regnaultsche Zahl oder Regnaultsche Konstante (nach Henri Victor Regnault) bezeichnet.
Die Gaskonstante hat den Wert
mit einer geschätzten Standardabweichung von 0,000015 J mol−1 K−1 (Quelle: CODATA[1]):
| Gas | SI-Einheit [J·kg−1·K−1] |
Molare Masse [g·mol−1] |
|---|---|---|
| Argon, Ar | 208 | 39,94 |
| Kohlenstoffdioxid, CO2 | 188,9 | 44,01 |
| Kohlenstoffmonoxid, CO | 297 | 28,01 |
| Helium, He | 2077 | 4,003 |
| Wasserstoff, H2 | 4124 | 2,016 |
| Methan, CH4 | 518,3 | 16,05 |
| Stickstoff, N2 | 296,8 | 28,02 |
| Sauerstoff, O2 | 259,8 | 31,999 |
| Propan, C3H8 | 189 | 44,09 |
| Schwefeldioxid, SO2 | 130 | 64,07 |
| trockene Luft | 287 | 28,97 |
| Wasserdampf, H2O | 462 | 18,01 |
Die allgemeine Gaskonstante wurde auf empirischem Weg als Proportionalitätskonstante der allgemeinen Gasgleichung
ermittelt und dient hier der Verknüpfung der Zustandsgrößen Temperatur (T), Stoffmenge (n), Druck (p) und Volumen (V), wird jedoch auch in zahlreichen weiteren Anwendungen und Formeln genutzt. Es ist hierbei jedoch alles andere als offensichtlich, dass die molare Gaskonstante für alle idealen Gase denselben Wert hat und dass es in der Folge eine universelle bzw. allgemeine Gaskonstante gibt. Man könnte vermuten, dass der Gasdruck von der Molekülmasse des Gases abhängt, was aber für ideale Gase nicht der Fall ist. Die Feststellung, dass die molare Gaskonstante für verschiedene ideale Gase identisch ist, folgt aus dem Gesetz von Avogadro, das 1811 erstmals von Amadeo Avogadro postuliert wurde.
[Bearbeiten] Spezifische Gaskonstante
Die universelle Gaskonstante geteilt durch die molare Masse eines bestimmten Gases ergibt die spezifische oder auch individuelle Gaskonstante (Formelzeichen: Rs, Rspez)
Da die Molmasse in der Regel die verbreitetere Kenngröße eines Gases ist, sollte die Verwendung der spezifischen Gaskonstante vermieden und stattdessen die universelle Gaskonstante zusammen mit der Molmasse verwendet werden.
[Bearbeiten] Beispiel an Luft
Die molare Masse ML für trockene Luft beträgt 28,9644 g/mol = 0,0289644 kg/mol. Somit ergibt sich für die spezifische Gaskonstante Rs, Luft von Luft
[Bearbeiten] Referenzen
- ↑ Wert der allgemeinen Gaskonstante veröffentlicht durch das amerikanische National Institute of Standards and Technology mit CODATA als Datenquelle
