查看“︁氣體常數”︁的源代码

{{NoteTA|G1=物理學}}
{|  class="wikitable" style="float: right;"
! ''R''的值
! 單位
|- 
| 8.31446261815324
| J·K<sup>−1</sup>·mol<sup>−1</sup>常用
|- 
| 0.082057338(47) 
| L·atm·K<sup>−1</sup>·mol<sup>−1</sup> 常用
|- 
| 8.2057338(47)×10<sup>-5</sup>
| m³·atm·K<sup>−1</sup>·mol<sup>−1</sup>
|- 
| 8.3144598(48) 
| cm<sup>3</sup>·MPa·K<sup>−1</sup>·mol<sup>−1</sup>
|- 
| 8.3144598(48)
| L·kPa·K<sup>−1</sup>·mol<sup>−1</sup>
|- 
| 8.3144598(48)
| m<sup>3</sup>·Pa·K<sup>−1</sup>·mol<sup>−1</sup>
|- 
| 62.363585(36) (約=62.4)
| L·mmHg·K<sup>−1</sup>·mol<sup>−1</sup> 常用
|- 
| 62.363577(36)
| L·Torr·K<sup>−1</sup>·mol<sup>−1</sup>
|- 
| 83.144598
| L·mbar·K<sup>−1</sup>·mol<sup>−1</sup>
|- 
| 1.9872036(11) 
| cal·K<sup>−1</sup>·mol<sup>−1</sup>
|- 
|}

'''氣體常數'''（又稱'''理想氣體常數'''、'''普适氣體常數'''，符號為<math>R</math>）是一個在[[狀態方程式|物態方程式]]中聯係各個[[熱力學函數]]的[[物理常數]]。

== 使用的方程式 ==
理想氣體常數出現於最簡單的物態方程，理想氣體定律，如下：
:<math>p = {RT\over{\tilde{V}}}</math>

其中：
*<math>p</math>為一[[理想氣體]]的[[壓力]]
*<math>T</math>為其[[溫度]]
* <math>\tilde{V}</math>為其[[摩爾體積]]

此式亦能被寫成：
:<math>\qquad pV=nRT</math>

其中：
*<math>V</math>為氣體佔有的體積
*<math>n</math>為氣體的[[物质的量]]

''<math>R</math>''同時也出現在[[能斯特方程]]及[[克勞修斯-莫索提方程式|勞侖茲-勞侖次方程]]中。

在[[國際單位制基本單位的重新定義]]後，其值為一精準數字：
:<math>R=8.31446261815324</math> '''J/(K·mol)'''。<ref name="CODATA14">{{Cite web |url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?r |title=2014 CODATA recommended value of R |accessdate=2007-06-16 |archive-date=2019-05-14 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190514190649/https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?r |dead-url=no }}</ref>

== 波茲曼常數 ==
{{main|玻尔兹曼常量}}
波茲曼常數<math>K_B</math>（多記為<math>K</math>）可以被用作其他形式的理想氣體常數，在純用粒子而不用摩爾計算時適用；其因數僅為[[阿伏伽德罗数]]，寫成：
:<math>k_B = \frac{R}{N_A}</math>

可以將理想氣體定律寫成直接用波茲曼常數表示的形式：
:<math>\qquad PV=Nk_BT</math>

其中<math>N=nN_A</math>是實際的粒子數。

== 個別氣體常數 ==
一種或多種氣體混合物的''個別氣體常數''（<math>\bar{R} </math>）可從通用氣體常數求出，只需除以氣體或混合物的[[摩爾質量]]（<math>M</math>）。
:<math> \bar{R} = \frac{R}{M} </math>

只用符號''R''去代表個別氣體常數也是相當普遍的。在這種情況下看''<math>R</math>''的內容與單位應該可以弄清它是哪種氣體常數。例如在[[音速]]的方程中，通常是用個別氣體常數表示的。

空氣的個別氣體常數為：
:<math>R_\mathrm{dry\,air} = 287.05 \frac{\mbox{J}}{\mbox{kg} \cdot \mbox{K}}</math>

== 美國標準大氣層模型 ==
{{Link-en|美國標準大氣層模型|U.S. Standard Atmosphere}}1976 (USSA1976)將通用氣體常數（''<math>R</math>''）定為：<ref>{{cite web |url=http://www.sworld.com.au/steven/space/atmosphere/ |title=Standard Atmospheres |accessdate=2007-01-07 |archive-date=2006-12-31 |archive-url=https://web.archive.org/web/20061231110319/http://www.sworld.com.au/steven/space/atmosphere/ |dead-url=no }}</ref><ref name="USSA1976">[http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19770009539_1977009539.pdf U.S. Standard Atmosphere] {{Wayback|url=http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19770009539_1977009539.pdf |date=20070705080915 }}, 1976, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C., 1976 (Linked file is 17 MiB).</ref>

:<math>R = 8.31432\times10^3 \frac{\mathrm{N \cdot m}}{\mathrm{kmol \cdot K}} </math>

但是USSA1976亦指出這個值不符合亞佛加厥常數及波茲曼常數的引用值。<ref name="USSA1976"/>但是，USSA1976仍然使用這個R值去計算標準大氣壓。這個差在準確度上並不重要。當使用[[國際標準化組織|ISO]]的R值時，計算出的氣壓於11,000米時只多出了0.62帕斯卡（即相等於只是0.172米的差）及20,000米時多了0.292帕斯卡（即相等於只是0.338米的差）。

== 另見 ==
* [[波茲曼常數]]

== 外部連結 ==

[[Category:物理常數|Q]]
[[Category:氣體|Q]]