Универзална константа на гас
На универзален, идеален, моларен или општа константа на гас (Симбол: R, Rm или R n) е производ на константа на Авогадро (Н.А) и константа на Болцман (кБ) Производот има вредност 8.314472 J mol -1 K -1 со проценета стандардна девијација од 0,000015 J mol -1 K -1 (извор: CODATA [1]):
| Аргон, ар | 208 година | 39,94 |
| Јаглерод диоксид, СО2 | 188.9 | 44.01 |
| Јаглерод моноксид, СО | 297 | 28.01 |
| Хелиум, тој | 2077 година | 4.003 |
| Водород, H2 | 4124 година | 2.016 |
| Метан, CH4 | 518.3 | 16.05 |
| Азот, N2 | 296,8 | 28.02 |
| Кислород, О2 | 259,8 | 31.999 |
| Пропан, C3H8 | 189 година | 44.09 |
| Сулфур диоксид, SO2 | 130 | 64.07 |
| воздухот | 287 | 28,97 |
| Водена пареа, H2O | 462 | 18.01 |
Понатаму препорачано специјалистичко знаење
Не дозволувајте статичкиот електрицитет да влијае на вашата точност на мерењето.
Која е чувствителноста на мојата скала?
Кој е правилниот начин да се провери повторливоста на скалите?
Општата константа на гас е определена емпириски како концентрација на пропорционалност на општата равенка на гас и тука се користи за поврзување на состојбите со варијаблите температура, количина на супстанција, притисок и волумен, но исто така се користи во бројни други апликации и формули. Сепак, тука е далеку од очигледно дека моларната константа на гас има иста вредност за сите идеални гасови и дека, следствено, постои универзален или. генерал Константа на гас таму. Може да се претпостави дека притисокот на гасот зависи од молекуларната маса на гасот, но тоа не е случај за идеални гасови. Откритието дека константа на моларен гас е идентична за различни идеални гасови произлегува од законот на Авогадро, кој прв го претстави Амадео Авогадро во 1811 година.
Универзалната гасна константа поделена со моларната маса на одреден гас дава специфични или индивидуална константа на гас (Формула симболи: Рс, Рспез)
Моларната маса М.L за сув воздух е 28,99644 g/mol = 0,0289644 kg/mol. Ова резултира со специфична константа на гас Р.s, воздух од воздух
Бидејќи моларната маса е обично почестиот параметар на гасот, треба да се избегнува употреба на специфична константа на гас и да се користи универзалната гасна константа заедно со моларната маса.
Експеримент за наоѓање на апроксимација на гасната константа
Алатки
Потребна опрема
- 1 мерен цилиндар 200 мл
- 1 држач + стегач за мерниот цилиндар
- 1 аквариум или голем стаклен сад исполнет со вода (на собна температура)
- 1 запалка
- 1 фен за коса или друга опција за сушење што е можно подобра
Потребни мерни уреди
- Собен термометар
- барометар
- Аналитичка рамнотежа
Експериментално поставување
Регулатива за работа
- Масата на запалката се мери што е можно попрецизно, идеално до 10 mg или поточно, а вредноста се бележи како маса 1.
- Го исполнувате мерниот цилиндар целосно со вода од аквариумот, држете го затворен на врвот и потопете го наопаку во аквариумот. Тогаш цилиндерот е фиксиран со статив.
- Запалката е потопена во аквариумот и на бутанот му е дозволено да тече одоздола во мерниот цилиндар. Важно е да се осигура дека сите гасни меури навистина се креваат во цилиндерот.
- Откако ќе се наполни цилиндерот приближно 130-150 ml, извадете ја запалката и исушете ја темелно со фен. ВНИМАНИЕ! Запалката не смее да стане премногу жешка (ризик да пукне). Потоа, повторно утврдете ја масата на запалката и забележете ја вредноста како маса 2.
- Цилиндарот за мерење се олабавува и се крева или спушта на стапчестата шипка сè додека нивото на водата во цилиндерот и надвор не е исто. Ова осигурува дека притисокот во внатрешниот мерен цилиндар е ист како и надворешниот притисок на воздухот.
Конечно, се утврдуваат следниве вредности: собна температура (собен термометар), притисок на воздухот (барометар), точен волумен во мерниот цилиндар (ако не е познато, пополнете колку вода додека не се наполни цилиндерот; волуменот на додадената вода потоа одговара на волуменот на цилиндарот), намалување на масата на запалката (Маса 1 минус маса 2), притисок на сатурација на пареа на водата (да се најде со помош на утврдената собна температура во табелата на статијата таму).
Претпоставуваме дека гасот во запалката е чист бутан (C4H10). Ние го делиме намалувањето на масата во полесницата со моларната маса на бутан (58 g/mol). Резултирачката вредност е количината на бутан на мол.
За да се пресмета реалниот притисок што го извршува бутанот во мерниот цилиндар, се одзема притисокот на сатурација на пареата на водата на собна температура од надворешниот притисок на воздухот.
Сите вредности сега се утврдени експериментално за да може да се пресмета константа на гас како што следува:
Ако сега ги вметнете сите утврдени вредности (температурата во Келвин, притисокот во Паскал, волуменот во кубни метри и количината на супстанцијата во молови) во оваа трансформирана форма на општата равенка на гас, добиваме експериментално утврдена вредност за Р..