気体定数

気体定数（きたいていすう、英: gas constant）は、熱力学の定数で、大文字の R で表される。なお、R の由来については諸説あり明確ではないが、ラテン語の「定数」を意味する"Ratio"に由来する説が有力である。

定圧モル比熱と定積モル比熱では前者のほうが大きく、その差は R に等しい。（→マイヤーの法則）

気体定数の測定法としては、低圧の領域で状態方程式から計算する方法もあるが、低圧で音速測定を行い、そこから求めるほうが正確に得られる。

導出

1モルの理想気体において、ボイル＝シャルルの法則より

${\frac{PV}{T}}$（P:圧力、V:体積、T:絶対温度）

は一定に保たれる。この定数を気体定数という。従って、アボガドロの法則より、定圧定温下では体積は物質量に比例するから、n モルの場合

$\frac{PV}{T}=nR$

となる。よって、理想気体の状態方程式

$PV \, = nRT$

が成り立つ。なお、気体定数は、ボルツマン定数 k のアボガドロ定数 N_A 倍に等しい。

定数値

SI単位に基づく気体定数の科学技術データ委員会（CODATA）推奨値がアメリカ国立標準技術研究所（NIST）により公表されている。

8.314 4621(75) J K^-1 mol^-1 （2010年CODATA）

非SI単位による数値は以下の通り。

• 8.31447×10³ Pa L K ^-1 mol^-1
• 8.31447×10^-2 L bar K ^-1 mol^-1
• 8.20574×10^-2 L atm K ^-1 mol^-1
• 6.23637×10 L Torr K ^-1 mol^-1
• 1.98721 cal K ^-1 mol^-1

関連項目

• 理想気体の状態方程式