Номер 3, страница 79 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

3. Почему газовая постоянная называется универсальной?

3. Газовая постоянная $R$ в уравнении состояния идеального газа ($PV=nRT$) называется универсальной, потому что ее значение одинаково для абсолютно любого идеального газа, независимо от его химического состава, молярной массы или других индивидуальных свойств.

Причина этой универсальности кроется в законе Авогадро. Согласно этому закону, один моль любого идеального газа при одинаковых условиях (температуре и давлении) занимает один и тот же объем (например, примерно 22.4 литра при нормальных условиях). Это означает, что макроскопические параметры $P$, $V$ и $T$ для одного моля газа не зависят от того, является ли этот газ водородом ($H_2$), кислородом ($O_2$), гелием ($He$) или диоксидом углерода ($CO_2$).

Поскольку соотношение $\frac{PV}{T}$ для одного моля газа ($n=1$) является постоянной величиной для всех газов, то эта константа, которую мы и называем универсальной газовой постоянной $R$, имеет единое, фундаментальное значение для всех.

$R = \frac{P V_m}{T} \approx 8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}$ (где $V_m$ - молярный объем)

Важно отличать универсальную газовую постоянную $R$ от удельной газовой постоянной$R_s$ (или $R_{удельная}$), которая как раз зависит от типа газа и вычисляется по формуле $R_s = R/M$, где $M$ — молярная масса конкретного газа. Таким образом, слово "универсальная" подчеркивает ее независимость от природы газа, в отличие от удельной постоянной.

Ответ: Газовая постоянная называется универсальной, потому что ее численное значение не зависит от химической природы газа (например, водород, гелий, кислород) и является одинаковым для всех идеальных газов. Это фундаментальная физическая константа, связывающая энергию и температуру в расчете на один моль вещества.