Constante spécifique d'un gaz parfait
Constante spécifique d'un gaz parfait
| Unités SI | J K−1 kg−1 |
|---|---|
| Dimension | L 2·T −2·Θ −1 |
| Base SI | m2 s−2 K−1 |
| Nature | |
| Symbole usuel | |
| Lien à d'autres grandeurs |
En physique, et plus particulièrement en thermodynamique, la constante spécifique d'un gaz parfait est le rapport de la constante universelle des gaz parfaits sur la masse molaire du gaz considéré. Elle est notée ou et s'exprime en joules par kelvin kilogramme (J K−1 kg−1). Contrairement à la constante universelle, la valeur de cette constante diffère d'un gaz à un autre.
Définition
[modifier | modifier le code]La constante spécifique d'un gaz parfait est définie par :
| Constante spécifique d'un gaz parfait
|
avec :
- la masse molaire du gaz étudié (en kilogrammes par mole, kg mol−1) ;
- la constante universelle des gaz parfaits (en joules par kelvin mole, J K−1 mole−1).
Applications
[modifier | modifier le code]Exemples
[modifier | modifier le code]L'air sec a une masse molaire d'environ 28,965 g mol−1. Sa constante spécifique vaut environ[1],[2] 287,05 J K−1 kg−1.
Le tableau ci-contre indique les valeurs des constantes spécifiques pour divers gaz.
| Gaz | Constante spécifique (J kg−1 K−1) |
Masse molaire (g mol−1) |
|---|---|---|
| Air | 287 | 28,97 |
| Argon, Ar | 208 | 39,94 |
| Diazote, N2 | 296,8 | 28,02 |
| Dihydrogène, H2 | 4 124 | 2,016 |
| Dioxyde de carbone, CO2 | 188,9 | 44,01 |
| Dioxyde de soufre, SO2 | 130 | 64,07 |
| Dioxygène, O2 | 259,8 | 31,999 |
| Hélium, He | 2 077 | 4,003 |
| Méthane, CH4 | 518,3 | 16,05 |
| Monoxyde de carbone, CO | 297 | 28,01 |
| Propane, C3H8 | 189 | 44,09 |
| Vapeur d'eau, H2O | 462 | 18,01 |
Utilisation dans la loi des gaz parfaits
[modifier | modifier le code]L'utilisation de cette constante conduit à exprimer la loi des gaz parfaits sous la forme :
avec :
- la masse (en kilogrammes, kg) ;
- la pression (en pascals, Pa) ;
- la température thermodynamique (en kelvins, K) ;
- le volume (en mètres cubes, m3).
Notes et références
[modifier | modifier le code]Notes
[modifier | modifier le code]- Horst Herr, Génie énergétique et climatique : Chauffage, froid, climatisation, Dunod, , 576 p. (ISBN 9782100818389, lire en ligne), p. 255.
- Thierry Dupuis et Guy Delmas, Métrologie en génie climatique, Dunod, coll. « Froid et génie climatique », , 400 p. (ISBN 9782100542703, lire en ligne), p. 14.
Bibliographie
[modifier | modifier le code]- Richard Mauduit, Thermodynamique en 20 fiches, Dunod, , 160 p. (ISBN 9782100590773, lire en ligne), p. 67.
- Vincent Renvoizé, Physique MP-MP*-PT-PT* : cours complet avec tests, exercices et problèmes corrigés, Pearson Education France, , 879 p. (ISBN 9782744074400, lire en ligne), p. 679.
