物理化学の勉強をしていたころ、いつのまにか理想気体の定数Rが、理想気体に関係していないところでも、出てくることに気がつきました。これは一体どういう事なんでしょうか。Rには、もっと深い物理的意味があるのでしょうか。

A 回答 (3件)

bupu4u さんの書かれているように,


ボルツマン定数を k_B,アボガドロ数を N_A として
(1)  R = k_B N_A
です.
k_B は温度をエネルギーに換算するときの係数ですから,
温度が関係した式にRが出てきても不思議はありません.
例えば,1粒子のある状態間のエネルギー差をΔεとして
(2)  exp(-Δε/k_B T)
というボルツマン因子は統計力学や物理化学であちこちに出てきます.
この exp の中身の分母分子に N_A をかけて1モル当たりにすると,
1モル当たりのエネルギー差をΔE = N_A Δεと書くことにすれば
(2)は
(3)  exp(-ΔE/RT)
となって,Rを用いた表現になります.
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=32415
などご覧下さい.

なお,Rが一番おなじみなのは理想気体の状態方程式だと思いますが,
これはもともと(2)の形の因子から出てきた k_B T を1モルの形にしたので
Rになったのです.
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この回答へのお礼

回答、ありがとうございました。
私の頭の中では、最初にRがあったので、理想気体の状態方程式以外のところに出てくるRやボルツマン定数が入っている式を、理想気体となにか関連があるのかと思っていました。

お礼日時:2001/04/01 10:25

#1間違ってます。


k=R/NA
です。すみません。
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この回答へのお礼

回答、ありがとうございました。
ボルツマン定数とRを同等と考えてれば、結局、ボルツマン定数の由来を考えれば良いのですよね。ボルツマン定数は、結構基本的な数値みたいだから、問題なしってことになるようですね。私の頭が変なのか、分かったような分からないような感じです。どうやら、私は、全然勉強が足りないようですね。とにかく、ありがとうございました。

お礼日時:2001/04/01 10:16

R=k/Naですから、Rはボルツマン定数の仮の姿として統計力学関係でどこに出てきても不思議はないです。

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