気体定数

気体定数とは熱力学における物理定数で、理想気体の状態方程式で用いられる比例定数である。具体的には1molあたりの理想気体における、エネルギーと温度の関係を表す。普通、記号はRで表される。

定義[編集]

気体の状態方程式の定義に使われており、圧力 $p$ 、気体の体積 $V$ 、物質量 $n$ (mol)、絶対温度 $T$ (K)との関係を表し、以下のような数式となる。

p V = n R T

よって

R = \frac{p V}{n T}

国際単位系(SI)の2019年の改定以降の気体定数は以下の数値で定義される。高校物理では問題を解くときに基本的に8か8.3の値で与えられる。~~8.3の場合は面倒~~

R = 8.31446261815324 \frac{J}{m o l \cdot K}

これは、22.4リットルの空気を1度上げるのに、8.3Jの熱量が必要であることを意味している。例えば、6畳の部屋（容積30立方メートルとする）を1度上げるには、11kJの熱量が必要である。

気体方程式は粒子の数にも適用されるので、気体定数にはボルツマン定数 $k_{B}$ 、アボガドロ定数 $N_{A}$ と関係があり両者の積で表される。

R = N_{A} k_{B}

よって上記の国際単位系の数値になる。