O que é constante dos gases?

Constante dos Gases

A constante dos gases, simbolizada por R, é uma constante física fundamental que relaciona a pressão, o volume, a temperatura e a quantidade de matéria de um gás ideal. Ela aparece na equação de estado dos gases ideais.

Valor e Unidades:

O valor da constante dos gases depende das unidades utilizadas para expressar a pressão, o volume e a temperatura. Alguns valores comuns são:

• R = 8.314 J/(mol·K) (Joules por mol Kelvin). Este é o valor mais frequentemente usado em cálculos científicos, especialmente em Termodinâmica.
• R = 0.0821 L·atm/(mol·K) (Litros·atmosfera por mol Kelvin). Útil quando pressão está em atmosferas e volume em litros.
• R = 62.36 L·Torr/(mol·K) ou L·mmHg/(mol·K) (Litros·Torr por mol Kelvin). Útil quando a pressão está em Torr ou mmHg.
• R = 1.987 cal/(mol·K) (Calorias por mol Kelvin). Usado em algumas aplicações de termoquímica.

Aplicações:

A constante dos gases é utilizada em uma vasta gama de aplicações, incluindo:

• Cálculo de propriedades de gases: Determinando o volume, a pressão ou a temperatura de um gás ideal, dado o número de moles e outras variáveis.
• Cálculos estequiométricos: Relacionando a quantidade de gás produzido ou consumido em uma reação química.
• Termodinâmica: Em cálculos envolvendo energia, calor e trabalho em sistemas gasosos.
• Determinação da massa molar de um gás: Através da equação dos gases ideais, pode-se determinar a massa molar de um gás desconhecido.

Relação com a Constante de Boltzmann (k_B):

A constante dos gases está relacionada à constante de Boltzmann (k_B) através do número de Avogadro (N_A):

• R = k_B * N_A

Onde:

• k_B ≈ 1.38 × 10^-23 J/K
• N_A ≈ 6.022 × 10²³ mol^-1

Essa relação demonstra que a constante dos gases pode ser vista como a constante de Boltzmann expressa por mol de partículas, em vez de por partícula individual. A constante%20de%20Boltzmann relaciona a energia cinética média das partículas em um gás com a temperatura.