Физический смысл универсальной газовой постоянной

Универсальная газовая постоянная имеет размерность работы, отнесенной к 1 молю и температуре 1°К.

Выясним физический смысл постоянной “R”.

Пусть в цилиндре под поршнем находится 1 моль газа объема V. Газ под поршнем оказывает давление равное внешнему постоянному давлению, т.е. p = const. Пусть газ в цилиндре нагревается на 1°К. Расширяясь, он поднимает поршень на высоту “ h ”, совершив при том работу , но давление на поршень , поэтому , здесь – приращение объема, т.е. , поэтому работа расширения будет равна

(*)

С другой стороны до нагревания уравнение состояния

(1)

после нагревания

(2)

Вычитая из (2) – (1), получим . Сопоставляя со (*), имеем .

Т.е.

универсальная газовая постоянная численно равна работе при изобарическом расширении 1 моля газа вследствие его нагревания на 1°К.

ЗАПОМНИТЬ

ЗАМЕЧАНИЕ: Уравнение Клапейрона – Менделеева справедливо и для смеси газов. Пусть имеем смесь газов:

Массы газов –	m1, m2, m3, …, mn
молярные массы газов –	m1, m2, m3, …, mn

Введем величины: ; и т.д. Причем .

Уравнение Менделеева - Клапейрона для смеси газов запишется в виде:

.

Для того, чтобы упростить это выражение для смеси газов вводят понятие эффективного молекулярного веса смеси газов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Эффективным молекулярным весом называется вес такого газа, который при одинаковых параметрах со смесью газов имеет ту же массу, что и смесь газов.

; ;

.