Что такое удельная газовая постоянная?
Удельная газовая постоянная (её также называют индивидуальной газовой постоянной), обозначаемая как Rуд, — это универсальная газовая постоянная R, делённая на молярную массу M конкретного газа. Универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)) одинакова для всех идеальных газов, тогда как удельная постоянная индивидуальна для каждого вещества и относится к единице массы — выражается в джоулях на килограмм на кельвин, Дж/(кг·К). Она входит в массовую форму уравнения состояния идеального газа: \(pV = mR_{\text{уд}}T\).
Как пользоваться калькулятором
Введите молярную массу вашего газа в граммах на моль (г/моль). Калькулятор переведёт её в кг/моль и разделит универсальную газовую постоянную на это значение. Для примера: сухой воздух имеет молярную массу около 28,97 г/моль, кислород (O₂) — 32 г/моль, а водяной пар (H₂O) — 18,015 г/моль.
Разбор формулы
Зависимость предельно проста:
$$R_{\text{уд}} = \frac{R}{M}$$Поскольку R измеряется в Дж/(моль·К), а результат нам нужен в расчёте на килограмм, молярная масса должна быть в кг/моль — поэтому значение, введённое в г/моль, сначала делится на 1000. Чем больше молярная масса, тем меньше удельная газовая постоянная: ведь более тяжёлые молекулы несут бо́льшую массу на один моль.
Пример расчёта
Для сухого воздуха с M = 28,97 г/моль: переводим в 0,02897 кг/моль, затем
$$R_{\text{уд}} = \frac{8{,}314}{0{,}02897} \approx 287{,}0 \ \text{Дж/(кг}\cdot\text{К)}$$Это совпадает со стандартным справочным значением для воздуха — около 287 Дж/(кг·К).
Частые вопросы
Чему равна удельная газовая постоянная для воздуха? Примерно 287 Дж/(кг·К) при молярной массе около 28,97 г/моль.
Чем она отличается от универсальной газовой постоянной? Универсальная постоянная относится к одному молю и одинакова для всех идеальных газов; удельная постоянная относится к одному килограмму и зависит от молярной массы конкретного газа.
В каких единицах вводить данные? Введите молярную массу в г/моль (привычная единица в химии). Результат выводится в Дж/(кг·К).
