主な違い - 一般気体定数と特性気体定数

気相は、物質が存在しうる主要な3つの相のうちの1つである。3つの物質の状態の中で最も圧縮しやすい状態です。通常の状態では、他の元素のうち11種類だけが気体の形で存在する。しかし、「理想気体の法則」は、通常の気体の挙動を説明するのに使える方程式を与えてくれる。普遍気体定数と呼ばれる比例定数を持っており、実際の気体に適用する際には、これを修正して使用する。そして、特性気体定数と呼ばれる。普遍気体定数と特性気体定数の大きな違いは、普遍気体定数が理想気体のみに適用されるのに対し、特性気体定数は実際の気体に適用される点である。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 普遍気体定数とは 3. 特性気体定数とは 4. 横並び比較 - 表形式での普遍気体定数と特性気体定数 5. まとめ

ユニバーサルガスカスタムは何ですか？

気体分子は非常に軽い分子なので、宇宙空間を移動することができます****。気体分子間の力は、弱いファンデルワールス重力である。しかし、気体の挙動を説明するために、科学者たちは理想気体と呼ばれる仮想の気体を用いて理論を導き出した。また、理想気体の法則と呼ばれるものを導き出した。

まず、理想気体とは何を意味するのかを知っておく必要がある。これは仮想的な気体で、もし実際の気体であれば、次のような性質を示すだろう。これらはあくまで仮定に過ぎません。

• 理想気体は、多数の小さな気体分子で構成されている。
• この気体分子の体積は無視できるほど小さい。
• 気体分子間には引力はない。
• この気体分子の運動は、ニュートンの運動の法則に従う。
• 分子の衝突は完全に弾性である。

これらの性質を観察することで、真の気体は理想的でないことを理解することができる。

理想気体の法則は何ですか？

理想気体の法則は、理想気体の状態を表し、次の式で説明される。

PV=nRT

P - 理想気体の圧力

V - 理想気体の体積

n - 理想気体のモル数(物質の質量)

T - 温度

ここでRは普遍気体定数である。Rの値は、標準的な温度と圧力（00℃、1気圧）を考慮することで計算することが可能である。これにより、普遍気体定数の値は0.082057L/(K.mol)となる。

特徴的なガスケットは何ですか？

理想気体の方程式を通常の気体に適用する場合、現実の気体は理想気体のように振る舞わないので、上の式を修正する必要がある。したがって、ここでは一般的なガス定数の代わりに特性ガス定数を用いている。理想気体とは異なる現実の気体の性質を以下に示す。

• 理想気体とは対照的に、現実の気体は識別可能な高分子で構成されている。
• この気体分子は一定の体積を持っています。
• 気体分子間には、弱いファンデルワールス力が働いている。
• 衝突は完全な弾性体ではありません。

そのため、理想気体の法則をそのまま現実の気体に適用することはできない。そこで、普遍気体定数を気体のモル質量で割ってから式に当てはめるという簡単な修正が行われた。その様子は以下のとおりです。

RSM/以上

Rspecific - 特性気体定数

R - 普遍気体定数

M - 気体のモル質量

これは混合ガスにも使える。そして、R定数を混合ガスのモル質量で割る必要があります。この特性気体定数は、その値が気体や混合気体に依存するため、比気体定数とも呼ばれる。

図01：理想気体と現実の気体の比較

ユニバーサルガスカスタムと特性ガス・ク○タントの違い

概要 - ユニバーサルガスカスタム vs. 特性ガス・ク○タント

理想気体とは、実際の気体とは大きく異なる性質を持つと仮定した仮想の気体のことである。理想気体の法則は、理想気体の挙動を説明するために使われる。ただし、この定数を実際のガスの場合に使用する場合は、普遍気体定数ではなく、特性気体定数を用いて補正する必要がある。これは、現実の気体には理想気体のように振る舞うものはないからだ。普遍気体定数と特性気体定数の大きな違いは、普遍気体定数が理想気体のみに適用されるのに対し、特性気体定数は現実の気体に適用される点である。

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