Plinska konstanta

Plinska konstanta ili univerzalna plinska konstanta, je fizikalna konstanta, koja je vezana za jednadžbu stanja idealnog plina. Ona ima jednaku vrijednost kao Boltzmannova konstanta, samo što je izražena u jedinicama za energiju. Njena je vrijednost:

Dvije brojke u zagradi prestavljaju standardnu devijaciju vrijednosti.

Jednadžba stanja idealnog plina glasi:

gdje je P – apsolutni tlak plina (Pa), Vobujam plina (m3), n – broj molova u plinu i T - apsolutna temperatura (K). Plinska konstanta ima iste jedinice kao molarna entropija.

Odnos sa Boltzmannovom konstantom

uredi

Boltzmannova konstanta kB se ponekad može koristiti umjesto plinske konstante:

 

gdje je NAAvogadrov broj. Onda jednadžba stanja idealnog plina sa Boltzmannovom konstantom glasi:

 

Specifična plinska konstanta

uredi
Rspecific
za suhi zrak
Jedinice
286,9 J kg−1 K−1
53,3533 ft lbf lb−1 °R−1
1716,59 ft lbf slug−1 °R−1
Zasniva se na srednjoj molarnoj masi

suhog zraka koja je 28,9645 g/mol.

Specifična plinska konstanta plina ili smjese plinova (Rspecific) je data sa plinskom konstantom, ako se dijeli sa molarnom masom (M) plina ili smjese:

 

Specifična plinska konstanta može biti vezana sa Boltzmannovom konstantom kB:

 

Jedan važan odnos izlazi iz termodinamike, koji veže specifičnu plinsku konstantu sa specifičnim toplinskim kapacitetom pri stalnom tlaku (p) i pri stalnom obujmu (V):

 

gdje je: cp - specifični toplinski kapacitet pri stalnom tlaku i cv - specifični toplinski kapacitet pri stalnom obujmu. [1] [2]

Izvori

uredi
  1. Anderson, Hypersonic and High-Temperature Gas Dynamics, AIAA Education Series, 2nd Ed, 2006.
  2. Moran and Shapiro: Fundamentals of Engineering Thermodynamics, Wiley, 4th Ed, 2000.