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공학 문제해결/열역학

【열역학】 기체상수 단위변환

미친 자는 성공한다.


안녕하세요. 이번에는 공학문제에서 자주 적용되는 기체상수의 단위와 관련한 포스팅입니다. 기체상수는 주로 kJ/kg K 의 단위를 사용하는데, 문제마다 단위가 바뀌거나하는 부분 때문에 헷갈리는 경우가 자주 발생해서 일부러 경우를 들어서 포스팅하게 되었습니다. ②번에 여러가지 경우를 적어놓았으니 참고하시길 바랍니다. 도움이 되었다면 내용 하단에 공감♥ 눌러주시는 것도 잊지 않아주시면 감사드리겠습니다. 이번 포스팅에서는 예시를 든 것이므로, 자주 사용하지 않는 다른 단위는 포함시키지 않았습니다.


① 기체상수 뜻
 : 이상 기체의 식 PV=RT에 의해 정의되는 상수. 기호 R. 단, P는 압력, V는 기체의 몰당 부피, T는 절대 온도이다. 이것을 실험적으로 구하려면, P, V, T를 측정하면 되는데, 실제의 기체는 크건 작건 이상 기체의 식에서 어긋나기 때문에 다음과 같이 해서 행해진다. 어떤 온도 T에서 P를 바꿔 V를 측정하고, PV의 곡ㅂ을 계산해서 그림과 같은 그래프를 만들어 얻은 직선은 P → 0 까지 외삽하여 절편(PV)를 구하며, 다른 온도에서도 마찬가지 측정을 하여 (PV)0와 T의 그래프를 만들어 그 경사로부터 R를 구한다. - 네이버 화학대사전


어느 기체도 압력이 낮아지면 이상 기체의 식에 가까우므로, 이와 같이 해서 구한 R는 올바른 값이다. 또한, 위와 같이 1몰당 값으로서가 아니라 단위 질량당 값을 비기체 상수라고 부르고 있다. 1몰에 대한 기체 상수의 값은 다음과 같다.



② 기체상수 단위변환

② - 경우1



② - 경우2



이상!