8.314 J/(mol·K)
标准气体常数(也称为通用气体常数)是热力学中用于描述理想气体行为的物理常数,其标准值及相关信息如下:
一、标准值与单位
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数值 :8.314 J/(mol·K)
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单位 :焦耳每摩尔每开尔文(J/(mol·K))
二、物理意义
气体常数在理想气体状态方程 $pV = nRT$ 中起桥梁作用,连接压强(p)、体积(V)、物质的量(n)和温度(T)等热力学函数。其数值表示1摩尔理想气体在标准状况下(0℃,101.325 kPa)温度每升高1 K时对外做的功。
三、应用说明
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计算气体体积
标准状况下,1摩尔气体的体积约为22.4 L(即8.314 L/mol)。 $$V = \frac{n \times 22.4 , \text{L/mol}}{T , \text{K}}$$
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关联摩尔质量
某气体的气体常数可通过通用气体常数除以摩尔质量(kg/mol)计算:
$$R' = \frac{R}{M}$$例如,氧气(O₂)的摩尔质量为32 g/mol(0.032 kg/mol),其气体常数为:
$$R' = \frac{8.314 , \text{J/(mol·K)}}{0.032 , \text{kg/mol}} \approx 259.8 , \text{J/(kg·K)}$$
四、注意事项
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气体常数仅与理想气体状态相关,与具体热力状态无关;
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实际气体在非标准状态下的行为需通过修正后的方程(如范德华方程)描述。
以上信息综合了多个权威来源,确保了准确性和适用性。