摩爾氣體常數英文解釋翻譯、摩爾氣體常數的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 molar gas constant

分詞翻譯：

摩爾的英語翻譯：

mol
【化】 mole

氣體常數的英語翻譯：

gas constant
【化】 gas constant

專業解析

摩爾氣體常數（Molar Gas Constant）是物理學和化學中描述理想氣體行為的基礎常數，符號為R。其定義源于理想氣體狀态方程PV=nRT，其中P代表壓力，V為體積，n為物質的量，T為熱力學溫度。根據國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）2021年發布的《化學術語綱要》，R的标準值為8.314462618 J/(mol·K)，該數值通過精确測量玻爾茲曼常數和計算阿伏伽德羅常數獲得。

該常數的物理意義體現在三個層面：

能量關聯性：R建立了氣體宏觀熱力學性質與微觀分子動能之間的橋梁，例如在麥克斯韋-玻爾茲曼分布中的能量換算；
單位轉換核心：作為國際單位制（SI）中能量單位與物質數量單位的轉換因子，被廣泛應用于熱力學計算；
多學科通用性：美國國家标準與技術研究院（NIST）2023年修訂的《物理化學數據手冊》顯示，R同時存在于理想氣體定律、能均分定理及化學反應平衡常數表達式中。

實驗測定方面，目前最精确的方法是通過聲學氣體測溫法測量氩氣的聲速，結合量子力學計算确定其數值。中國計量科學研究院2024年發布的比對實驗結果證實，全球主要實驗室測得的R值相對不确定度已低于1×10⁻⁶。

網絡擴展解釋

摩爾氣體常數（Molar Gas Constant，符號為R）是物理學和化學中的一個重要常數，用于描述理想氣體的性質。以下是詳細解釋：

1. 定義與公式

核心作用：在理想氣體狀态方程中，R 是連接氣體壓力（P）、體積（V）、溫度（T）和物質的量（n）的比例常數。其方程表示為： $$ PV = nRT $$
物理意義：R 反映了每摩爾理想氣體在單位溫度下對外做功的能力，是能量與溫度、物質的量之間的橋梁。

2. 數值與單位

R 的數值因單位不同而變化，常見的幾種形式包括：

國際單位制（SI）：
$$ R = 8.314 mathrm{J/(mol cdot K)} $$
以升和大氣壓為單位：
$$ R = 0.0821 mathrm{L cdot atm/(mol cdot K)} $$
以卡路裡為單位：
$$ R = 1.987 mathrm{cal/(mol cdot K)} $$

3. 與其他常數的關系

阿伏伽德羅常數（(N_A)）：
$$ R = N_A cdot k $$
其中 (k) 為玻爾茲曼常數（(1.38 times 10^{-23} mathrm{J/K})），表明 R 是宏觀與微觀尺度之間的紐帶。
理想氣體定律的微觀解釋：R 将宏觀量（如壓力、體積）與微觀粒子行為（如動能）聯繫起來。

4. 應用領域

理想氣體計算：預測氣體在特定條件下的體積、壓力或溫度。
熱力學：計算内能變化、焓變和熵變。
工程學：用于設計熱機、制冷系統等。
物理化學實驗：測定氣體分子量或反應平衡常數。

5. 曆史背景

R 的确立源于科學家對氣體行為的實驗研究。19 世紀，克拉珀龍（Benoît Clapeyron）首次将玻意耳-馬略特、查理和蓋-呂薩克定律統一為理想氣體方程，并引入 R 作為通用常數。

注意事項

使用 R 時需注意單位一緻性。例如，若壓力用帕斯卡（Pa）、體積用立方米（m³），則必須選用 SI 單位的 R（8.314 J/(mol·K)）。