Hằng Số Khí Riêng Là Gì?
Hằng số khí riêng (còn gọi là hằng số khí cá thể), ký hiệu Rspecific, chính là hằng số khí phổ quát R chia cho khối lượng mol M của một chất khí cụ thể. Trong khi hằng số khí phổ quát (8,314 J/mol·K) là như nhau với mọi khí lý tưởng, thì hằng số khí riêng lại khác nhau ở từng chất và được tính trên một đơn vị khối lượng, đo bằng jun trên kilôgam trên kelvin, J/(kg·K). Nó xuất hiện trong dạng phương trình khí lý tưởng theo khối lượng: \(pV = mR_{\text{specific}}T\).
Cách Sử Dụng Máy Tính
Bạn chỉ cần nhập khối lượng mol của chất khí theo đơn vị gam trên mol (g/mol). Máy tính sẽ tự động đổi sang kg/mol rồi lấy hằng số khí phổ quát chia cho giá trị đó. Ví dụ, không khí khô có khối lượng mol khoảng 28,97 g/mol, oxy (O₂) là 32 g/mol, còn hơi nước (H₂O) là 18,015 g/mol.
Giải Thích Công Thức
Mối liên hệ rất đơn giản:
$$R_{\text{specific}} = \frac{R}{M}$$Vì R có đơn vị J/(mol·K) và ta muốn kết quả tính trên mỗi kilôgam, nên khối lượng mol phải ở đơn vị kg/mol — do đó giá trị nhập theo g/mol sẽ được chia cho 1000 trước. Khối lượng mol càng lớn thì hằng số khí riêng càng nhỏ, bởi phân tử nặng hơn sẽ mang nhiều khối lượng hơn trên mỗi mol.
Ví Dụ Minh Họa
Với không khí khô có M = 28,97 g/mol: đổi sang 0,02897 kg/mol, sau đó
$$R_{\text{specific}} = \frac{8{,}314}{0{,}02897} \approx 287{,}0 \ \text{J/(kg}\cdot\text{K)}$$Kết quả này trùng khớp với giá trị chuẩn thường gặp trong sách giáo khoa, khoảng 287 J/(kg·K) cho không khí.
Câu Hỏi Thường Gặp
Hằng số khí riêng của không khí là bao nhiêu? Khoảng 287 J/(kg·K), ứng với khối lượng mol gần 28,97 g/mol.
Vì sao nó khác với hằng số khí phổ quát? Hằng số phổ quát tính theo mol và giống nhau cho mọi khí lý tưởng; còn hằng số riêng tính theo kilôgam và phụ thuộc vào khối lượng mol của từng chất khí.
Tôi nên nhập theo đơn vị nào? Hãy nhập khối lượng mol theo g/mol (đơn vị phổ biến trong hóa học). Kết quả sẽ được hiển thị theo J/(kg·K).
