氣體動理論與理想氣體

理想氣體常數

出現在 P V = n R T 中那個固定的數 R,讓等式兩邊單位相稱。它對每一種理想氣體都相同,所以稱為「通用」:氫、氦、空氣與二氧化碳共用同一個 R。

精確地說,R = 8.314 J/(mol·K)。它是把 PV 與 nT 連起來的比例常數,等於亞佛加厥數乘上波茲曼常數,R = N_A k_B。換不同單位時也可寫成 0.08206 L·atm/(mol·K),在體積用公升、壓力用大氣壓時很方便。

它在熱物理裡無所不在:RT 代表一莫耳氣體的能量尺度,而能量均分定理與莫耳熱容(例如單原子氣體的 C_V = (3/2)R)都用 R 來表示。

在標準狀況下,用 P V = n R T 算出每莫耳體積(約 22.4 公升),靠的就是 R = 8.314 J/(mol·K)。

每種理想氣體都共用的比例常數 R。

R 與波茲曼常數 k_B 講的是同一件物理事實,差別只在於你是「每莫耳」(R)還是「每個分子」(k_B)在計算。

又称
molar gas constantR通用氣體常數