Constante universal de los gases ideales


Constante universal de los gases ideales

La constante universal de los gases ideales es una constante física que relaciona entre sí 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

\qquad P V = n R T

El modelo del gas ideal asume que el volumen de la molécula es cero y las partículas no interactúan entre sí. La mayor parte de los gases reales se acercan a esta constante dentro de dos cifras significativas, en condiciones de presión y temperatura suficientemente alejadas del punto de licuefacción o sublimación. Las ecuaciones de estado de gases reales son, en mucho casos, correcciones de la anterior.

Contenido

Valor de R

El valor de R en distintas unidades es:

\qquad
R = 0,08205746 \left [ \frac{\textrm{atm} \cdot \textrm{L}}{\textrm{mol} \cdot \textrm{K}} \right ]
= 62,36367 \left [ \frac{\textrm{mmHg} \cdot \textrm{L}}{\textrm{mol} \cdot \textrm{K}}\right]
= 1,987207 \left [ \frac{\textrm{cal}}{\textrm{mol} \cdot \textrm{K}} \right ]
= 8,314472 \left [ \frac{J}{\textrm{mol} \cdot \textrm{K}} \right ]

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:

\qquad
k_B = \frac{R}{N_A}

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-Lorentz), la de Arrhenius o la de Van't Hoff, así como en termodinámica estadística.

  1.  R = 8,314472 \quad J \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1} \,
  2.  R = 0,08205746 \quad L \cdot atm \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1} \,
  3.  R = 8,205746 \cdot 10^{-5} \quad m^3 \cdot atm \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1} \,
  4.  R = 8,314472 \quad cm^3 \cdot MPa \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1} \,
  5.  R = 8,314472 \quad L \cdot kPa \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1} \,
  6.  R = 8,314472 \quad m^3 \cdot Pa \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1}  \,
  7.  R = 62,36367 \quad L \cdot mmHg \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1} \,
  8.  R = 62,36367 \quad L \cdot Torr \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1} \,
  9.  R = 83,14472 \quad L \cdot mbar \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1} \,
  10.  R = 1,987207 \quad cal \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1} \,
  11.  R = 6,132440 \quad lbf \cdot ft \cdot K^{-1} \cdot g-mol^{-1} \,
  12.  R = 10,73159 \quad ft^3 \cdot {psi} \cdot  {}^ \circ R^{-1} \cdot lb-mol^{-1} \,
  13.  R = 0,7302413 \quad ft^3 \cdot atm   \cdot {}^ \circ R^{-1} \cdot lb-mol^{-1} \,
  14.  R = 2,2024\quad ft^3 \cdot mmHg \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1} \,
  15.  R = 8,314472 \cdot 10^7 \quad erg \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1} \,
  16.  R = 1716 \quad ft \cdot lb \cdot {}^\circ R^{-1} \cdot slug^{-1} \; \mbox{(solo aire)}
  17.  R = 286,9 \quad N \cdot m \cdot kg^{-1} \cdot K^{-1} \mbox{(solo aire)}
  18.  R = 286,9 \quad J \cdot kg^{-1} \cdot K^{-1} \; \mbox{(solo aire)}

Referencias

  • Peter J. Mohr, and Barry N. Taylor, "CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 1998", Rev. Mod. Phys., Vol 72, No. 2, April 2000
  • LEVINE, I.N. “Physical Chemistry ” (4ª ed.), McGraw-Hill, New York, 1996. “Fisicoquímica” (trad. A. González Ureña, versión de la 4ª ed.), McGraw-Hill/Interamericana, Madrid, 1999.

Véase también

Enlaces externos


Wikimedia foundation. 2010.

Mira otros diccionarios:

  • Teoría cinética de los gases ideales — Este artículo o sección sobre física y química necesita ser wikificado con un formato acorde a las convenciones de estilo. Por favor, edítalo para que las cumpla. Mientras tanto, no elimines este aviso puesto el 16 de mayo de 2009. Tambié …   Wikipedia Español

  • Ley de los gases ideales — Diagrama presión volumen a temperatura constante para un gas ideal. La ley de BOYLE es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son… …   Wikipedia Español

  • Constante de disociación ácida — El ácido acético, un ácido débil puede perder un protón (destacado en verde) y donarlo a una molécula de agua, H20, dando lugar a un anión acetato CH3COO y creando un catión hidronio …   Wikipedia Español

  • Constante física — En ciencias se entiende por constante física el valor de una magnitud física cuyo valor, fijado un sistema de unidades, permanece invariable en los procesos físicos a lo largo del tiempo. En contraste, una constante matemática representa un valor …   Wikipedia Español

  • Gas — Para otros usos de este término, véase Gas (desambiguación). Se denomina gas al estado de agregación de la materia en el que las sustancias no tienen forma ni volumen propio, adoptando el de los recipientes que las contienen. Las moléculas que… …   Wikipedia Español

  • Densidad — Para otros usos de este término, véase Densidad (desambiguación). Sustancia Densidad media (en kg/m3) Aceite 920 Acero 7850 Agua destilada a 4 °C 1000 Agua de mar …   Wikipedia Español

  • Ecuación de Van der Waals — La ecuación de Van der Waals es una ecuación de estado de un fluido compuesto de partículas con un tamaño no despreciable y con fuerzas intermoleculares, como las fuerzas de Van der Waals. La ecuación, cuyo origen se remonta a 1873, debe su… …   Wikipedia Español

  • Presión osmótica — Esquema de una membrana semipermeable. Las moléculas grandes de la sangre no pueden atravesar la membrana, mientras que las pequeñas de solvente sí …   Wikipedia Español

  • Ley de las presiones parciales — Este artículo trata sobre la ley de las presiones parciales. Para otros usos, véase Ley de Dalton. Contenedor esférico de gas. La ley de las presiones parciales (conocida también como ley de Dalton) fue formulada en el año 1803 por el físico,… …   Wikipedia Español

  • Calor específico — Saltar a navegación, búsqueda El calor específico de una sustancia o sistema termodinámico es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa del sistema considerado para elevar su… …   Wikipedia Español


Compartir el artículo y extractos

Link directo
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.