La constante universal de los gases ideales es una constante física que relaciona entre si diversas funciones de estado termodinámicas, estableciendo esencialmente una relación entre la energía, la temperatura y la cantidad de materia.
En su forma más particular la constante se emplea en la relación de la cantidad de materia en un gas ideal, medida en número de moles (n), con la presión (P), el volumen (V) y la temperatura (T), a través de la ecuación de estado de los gases ideales
El modelo del gas ideal asume que el volumen de la molécula es cero y las partículas no interactúan entre si. La mayor parte de los gases reales se acercan a esta constante dentro de dos cifras significativas, en condiciones de presión y temperatura suficientemente alejados del punto de licuefacción o sublimación. Las ecuaciones de estado de gases reales son, en mucho casos, correcciones de la anterior.
El valor de R en distintas unidades es:
Cuando la relación se establece con la cantidad de materia entendida como número de partículas, se transforma la constante R en la constante de Boltzmann, que es igual al cociente entre R y el número de Avogadro:
Además de en la ecuación de estado de los gases ideales, la constante universal R (o en forma de constante de Boltzmann) aparece en muchas expresiones físico-químicas importantes, como la ecuación de Nernst, la de Clausius-Mossotti (conocida también como de Lorentz-Lorenz), la de Arrhenius o la de Van't Hoff, así como en termodinámica estadística.
La relación entre presión, temperatura y volumen de un gas real es compleja, aunque a excepción de presiones elevadas, el comportamiento de los gases se aproxima al de un gas ideal, para el cual el volumen de una masa dada es inversamente proporcional a la presión y directamente proporcional a la temperatura absoluta.
En un proceso isotérmico (T = constante) se cumple:
pV = nRT = constante
p = presión absoluta del gas (Pa).
V = volumen ocupado por el gas (m3).
n = nº de kilomoles contenidos en el volumen V de gas (kmol).
R =constante universal de los gases (8314J /(kmol K)).
En un proceso adiabático (sin absorción o cesión de calor) se cumple de forma aproximada:
pVk = constante
Si la expansión se aproxima a un proceso adiabático reversible (isoentrópico), el coeficiente adiabático k se transforma en la razón de los calores específicos γ.
γ= Cp/Cv
Cp = calor específico a presión constante (J/(kg K)).
Cv = calor específico a volumen constante (J/(kg K)).
Answers & Comments
Verified answer
Constante universal de los gases ideales
0.082 atmosfera*litro/mol*kelvin
La constante universal de los gases ideales es una constante física que relaciona entre si diversas funciones de estado termodinámicas, estableciendo esencialmente una relación entre la energía, la temperatura y la cantidad de materia.
En su forma más particular la constante se emplea en la relación de la cantidad de materia en un gas ideal, medida en número de moles (n), con la presión (P), el volumen (V) y la temperatura (T), a través de la ecuación de estado de los gases ideales
El modelo del gas ideal asume que el volumen de la molécula es cero y las partículas no interactúan entre si. La mayor parte de los gases reales se acercan a esta constante dentro de dos cifras significativas, en condiciones de presión y temperatura suficientemente alejados del punto de licuefacción o sublimación. Las ecuaciones de estado de gases reales son, en mucho casos, correcciones de la anterior.
El valor de R en distintas unidades es:
Cuando la relación se establece con la cantidad de materia entendida como número de partículas, se transforma la constante R en la constante de Boltzmann, que es igual al cociente entre R y el número de Avogadro:
Además de en la ecuación de estado de los gases ideales, la constante universal R (o en forma de constante de Boltzmann) aparece en muchas expresiones físico-químicas importantes, como la ecuación de Nernst, la de Clausius-Mossotti (conocida también como de Lorentz-Lorenz), la de Arrhenius o la de Van't Hoff, así como en termodinámica estadística.
Como ya se que dominas los conceptos básicos, no me voy a poner de erudito a resitarte todo sin ponerle lógica a las cosas.
TU, puedes deducir las unidades de la ctte universal de los gases porque solo tienes que tener en cuenta las condiciones ideales, esto es:
P: 1 atm
V: 22,4 Litros
n: 1 mol
T: Temperatura en grados Kelvin.
Por lo tanto, despejas la fórmula: PV = nRT
R=PV / nT
Al final, la solución es:
R= 1 atm x 22,4 L / 1 mol x 273oK
=(0,082 atm x L) / (mol x oK)
Estimado amigo:
La relación entre presión, temperatura y volumen de un gas real es compleja, aunque a excepción de presiones elevadas, el comportamiento de los gases se aproxima al de un gas ideal, para el cual el volumen de una masa dada es inversamente proporcional a la presión y directamente proporcional a la temperatura absoluta.
En un proceso isotérmico (T = constante) se cumple:
pV = nRT = constante
p = presión absoluta del gas (Pa).
V = volumen ocupado por el gas (m3).
n = nº de kilomoles contenidos en el volumen V de gas (kmol).
R =constante universal de los gases (8314J /(kmol K)).
En un proceso adiabático (sin absorción o cesión de calor) se cumple de forma aproximada:
pVk = constante
Si la expansión se aproxima a un proceso adiabático reversible (isoentrópico), el coeficiente adiabático k se transforma en la razón de los calores específicos γ.
γ= Cp/Cv
Cp = calor específico a presión constante (J/(kg K)).
Cv = calor específico a volumen constante (J/(kg K)).
!Saludos Cordiales y MUY FELIZ NAVIDAD!
R = 0.08205746 atm · L / (mol · K)
R = 8.314472 J ( mol · K)
R = 1.9872065 cal / (mol · K)
Saludos.
0.082 atmosfera*litro/mol*kelvin