氣體常數

理想氣體常數出現於最簡單的物態方程，理想氣體定律，如下：

${\displaystyle p={RT \over {\tilde {V}}}}$

其中：

• ${\displaystyle p}$ 為一理想氣體的壓力
• ${\displaystyle T}$ 為其溫度
• ${\displaystyle {\tilde {V}}}$ 為其摩爾體積

此式亦能被寫成：

${\displaystyle \qquad pV=nRT}$

其中：

• ${\displaystyle V}$ 為氣體佔有的體積
• ${\displaystyle n}$ 為氣體的物质的量

${\displaystyle R}$ 同時也出現在能斯特方程及勞侖茲-勞侖次方程中。

在國際單位制基本單位的重新定義後，其值為一精準數字：

${\displaystyle R=8.31446261815324}$ J/(K·mol)。^[1]

波茲曼常數${\displaystyle K_{B}}$ （多記為${\displaystyle K}$ ）可以被用作其他形式的理想氣體常數，在純用粒子而不用摩爾計算時適用；其因數僅為阿伏伽德罗数，寫成：

${\displaystyle k_{B}={\frac {R}{N_{A}}}}$

可以將理想氣體定律寫成直接用波茲曼常數表示的形式：

${\displaystyle \qquad PV=Nk_{B}T}$

其中${\displaystyle N=nN_{A}}$ 是實際的粒子數。

一種或多種氣體混合物的個別氣體常數（${\displaystyle {\bar {R}}}$ ）可從通用氣體常數求出，只需除以氣體或混合物的摩爾質量（${\displaystyle M}$ ）。

${\displaystyle {\bar {R}}={\frac {R}{M}}}$

只用符號R去代表個別氣體常數也是相當普遍的。在這種情況下看${\displaystyle R}$ 的內容與單位應該可以弄清它是哪種氣體常數。例如在音速的方程中，通常是用個別氣體常數表示的。

空氣的個別氣體常數為：

${\displaystyle R_{\mathrm {dry\,air} }=287.05{\frac {\mbox{J}}{{\mbox{kg}}\cdot {\mbox{K}}}}}$

美國標準大氣層模型（英语：U.S. Standard Atmosphere）1976 (USSA1976)將通用氣體常數（${\displaystyle R}$ ）定為：^[2][3]

${\displaystyle R=8.31432\times 10^{3}{\frac {\mathrm {N\cdot m} }{\mathrm {kmol\cdot K} }}}$

但是USSA1976亦指出這個值不符合亞佛加厥常數及波茲曼常數的引用值。^[3]但是，USSA1976仍然使用這個R值去計算標準大氣壓。這個差在準確度上並不重要。當使用ISO的R值時，計算出的氣壓於11,000米時只多出了0.62帕斯卡（即相等於只是0.172米的差）及20,000米時多了0.292帕斯卡（即相等於只是0.338米的差）。

• 波茲曼常數

1. ^ 2014 CODATA recommended value of R. [2007-06-16]. （原始内容存档于2019-05-14）. 
2. ^ Standard Atmospheres. [2007-01-07]. （原始内容存档于2006-12-31）. 
3. ^ ^{3.0 3.1} U.S. Standard Atmosphere （页面存档备份，存于互联网档案馆）, 1976, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C., 1976 (Linked file is 17 MiB).