기체 상수(gas constant, 氣體常數)

[요약] 이상기체에서 보일-샤를의 법칙에 의해 성립하는 상수를 말한다.
이상기체 상태방정식인 PV=nRT(P=압력, V=부피, T=온도)일 때 R이 기체상수이다. 기체상수는 기체의 종류에 관계없는 보통상수이며 따라서 이상기체 1㏖을 취하면 R의 값은 8.3144 J/K1㏖이 된다. 기체상수를 아보가드로수로 나눈 것은 기체 한 분자당 기체상수로서 이를 볼츠만상수라 한다. 여러 종류의 기체(수소, 산소, 메테인 등) 1몰을 같은 부피의 용기에 넣어 온도를 같게 하고 압력을 측정해 보면 정확하게 같지는 않지만 거의 같다는 것이 실험적으로 발견된다. 용기 속에 있는 기체의 밀도를 점점 낮춰 가며 측정해 보면 측정한 압력의 작은 차이들이 점점 줄어든다. 계속 용기 속 기체밀도를 낮추면 충분히 낮은 밀도에서 모든 기체가 이상기체 법칙을 따르게 된다. 그리고 충분히 낮은 밀도에서 단일 기체뿐만 아니라 혼합기체에서도 이상기체 법칙을 만족시킨다. 이상기체는 자연계에는 존재하지 않는 기체이다. 그러나 충분히 낮은 밀도, 즉 기체 분자들이 충분히 멀리 떨어져 서로 상호작용을 할 수 없는 조건에서 모든 실제 기체들은 이상기체와 비슷한 성질을 가진다.
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