Ri (spezifische Gaskonstante) von idealem Gas?
Wieviel ist das in KJ/kg*K?
3 Antworten
So ganz verstehe ich Deine Frage nicht:
Es gibt die allgemeine Gaskonstante R. Wie Du in der Wikipedia nachlesen kannst, ist dies das Produkt aus Avogadro-Konstante (NA) und Boltzmann-Konstante (kB).
Dann gibt es die spezifische Gaskonstante. Sie bezieht sich immer auf ein bestimmtes Gas, z.B. Luft oder auch Argon etc.:
Rs=R/M
wobei M die molare Masse dieses speziellen Gases ist. Aber was soll dann die spezifische Gaskonstante eines idealen Gases sein?
Bist Du Dir sicher, dass Dein Lehrer das gefragt hat?
Wurde nicht direkt danach gefragt, brauche es aber für eine Formel. Ist es beim Idealen Gas dann die allgemeine Gaskonstante?
Es gibt zunächst einmal eine molare Gaskonstante R = N_A*k_B, wobei k_B, die Boltzmann-Konstante ist. Beide verbinden eine absolute Temperatur T - gemessen in Kelvin - mit Teilchen-Energien, gemessen in Joule. Wenn k_B*T ein Maß für die mittlere Energie eines Teilchens ist
(nicht diese Energie selbst; die mittlere Energie eines Teilchens beträgt bei der Temperatur T 3/2*k_B*T pro Freiheitsgrad, im 3D-Raum also mindestens (3/2)*k_B*T),
so ist R ein Maß für die Energie eines Mols eines Gases, also von N_A Teilchen.
Natürlich sind k_B und R Artefakte des Maßsystems wie viele, wenn nicht alle universellen Konstanten, denn man hätte Temperaturen auch gleich in Joule messen können, aber so ist das nun mal, wenn fundamentale Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen erst nach Definition der Maße bekannt werden. Dasselbe gilt übrigens für N_A, denn die ist das Verhältnis zwischen Gramm und Units (Atomaren Masseneinheiten, u oder amu).
Um eine spezifische Gaskonstante R_i zu kennen, muss man die Molmasse kennen. Sie ist leicht mit Hilfe des Periodensystems zu berechnen, denn dort stehen Atommassen in amu.
Nehmen wir zum Beispiel Neon. Es liegt in einzelnen Atomen vor und hat eine Atommasse von etwa 20amu. Dies bedeutet, dass ein Mol davon etwa 20g = 2*10⁻²kg Masse hat. Somit ist R_i(Ne) = 50*R.
Sauerstoff (ca. 16amu) liegt in Zweiermolekülen vor, die also je etwa 32 amu Masse haben, sodass die Molmasse etwa bei 3,2*10⁻²kg liegt. Somit ist R_i(O_2) = 31,25*R.
http://de.wikipedia.org/wiki/Gaskonstante
Da steht keine Antwort auf meine Frage. Außerdem schaue ich bei Wikipedia nach bevor ich hier eine Frage stelle.