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La '''constante universelle des gaz parfaits''' (notée <math>R</math>, <math>R_m</math> ou <math>R^n</math>) est le produit du [[nombre d'Avogadro]] (<math>N_A</math>) et de la [[constante de Boltzmann]] (<math>k_B</math>). Ce produit vaut exactement {{unité|8,3144 626 181 532 4|J||mol|-1|K|-1}}<ref>Depuis le 20 mars 2019, suite à la révision du système international d'unités, le nombre d'Avogadro et la constante de Boltzmann ont désormais une valeur exacte. Le nombre d'Avogadro vaut exactement {{unité|6.022 140 76|e=23|mol|-1}} et la constante de Boltzmann {{unité|1.380 649|e=-23|J/K}}. [https://www.bipm.org/utils/common/pdf/si-brochure/SI-Brochure-9.pdf Brochure sur le SI], {{9e}} {{éd.}}, 2019, {{p.}}15.</ref>.

== Histoire des sciences ==
La constante universelle des gaz parfaits a été empiriquement déterminée en tant que constante de proportionnalité de l'[[Gaz parfait|équation des gaz parfaits]]. Elle établit le lien entre les [[Fonction d'état, variable d'état, équation d'état#Variables d’état|variables d'état]] que sont la température, la quantité de matière, la pression et le volume. Elle est également utilisée dans de nombreuses autres applications et formules.

Il est tout sauf évident que la constante des gaz parfaits (dite aussi ''molaire'') ait la même valeur pour tous les gaz idéaux et qu'elle soit ''universelle''. On aurait pu supposer que la pression du gaz dépend de la masse, mais ce n'est pas le cas pour les gaz idéaux. Ce constat est exprimé par la [[loi d'Avogadro]], énoncée pour la première fois par [[Amedeo Avogadro]] en [[1811 en science|1811]].

== Constantes spécifiques des gaz parfaits ==
{| class="wikitable droite"
|+ Constante spécifique du gaz {{math|''R''{{ind|s}}}},<br /> aussi appelée
constante individuelle du gaz {{math|''R''{{ind|i}}}}
|-
! Gaz
! [[Unités de base du Système international|Unités Internationales]] <br /> [J·kg<sup>-1</sup>·K<sup>-1</sup>]
! [[Masse molaire]] <br /> [g·mol<sup>-1</sup>]
|-
|[[Argon]], Ar || 208 || 39,94
|-
|[[Dioxyde de carbone]], CO<sub>2</sub> || 188,9 || 44,01
|-
|[[Monoxyde de carbone]], CO || 297 || 28,01
|-
|[[Hélium]], He  || {{formatnum:2077}} || 4,003
|-
|[[Dihydrogène]], H<sub>2</sub>  || {{formatnum:4124}} || 2,016
|-
|[[Méthane]], CH<sub>4</sub> || 518,3 || 16,05
|-
|[[Diazote]], N<sub>2</sub> || 296,8 || 28,02
|-
|[[Dioxygène]], O<sub>2</sub> || 259,8 || 31,999
|-
|[[Propane]], C<sub>3</sub>H<sub>8</sub> || 189 || 44,09
|-
|[[Dioxyde de soufre]], SO<sub>2</sub> || 130 || 64,07
|-
|[[Air]] || 287 || 28,97
|-
|[[Vapeur d'eau]], H<sub>2</sub>O || 462 || 18,01
|}

On obtient la constante ''spécifique'' (ou ''individuelle'') d'un gaz, <math>R_s</math>, en divisant la constante universelle des gaz parfaits par la [[masse molaire]] du gaz :
:<math>R_{s}=\frac{R}{M}</math>

La masse molaire de l'air sec vaut :
:<math>M_a = 0{,}0289644\;\mathrm{kg\cdot mol^{-1}}</math>
Ainsi, la constante spécifique de l'air sec vaut :
:<math>R_{s,\mathrm{air}} = 287{,}058\;\mathrm{J\cdot kg^{-1}\cdot K^{-1}}</math>.

Le tableau ci-contre indique les valeurs des constantes spécifiques pour certains gaz.

Aussi bien la masse molaire <math>M</math> que la constante spécifique <math>R_s</math> peuvent être utilisées pour caractériser un gaz. Néanmoins la seconde est parfois notée <math>R</math> ce qui peut amener à la confondre avec la constante universelle (cette dernière pourra être notée <math>\overline{R}</math>). La distinction dépendra alors du contexte et des unités utilisées.{{clr}}

== Expression de la constante dans d'autres unités ==
Les valeurs de la constantes dans différents systèmes sont :

{|  class="wikitable alternance center"
|-
! Valeurs de <math>R</math>
! Unités
|-
|8,314||{{unité||J||mol|-1|K|-1}}
|-
|0,08206||{{unité||l||atm||mol|-1|K|-1}}
|-
|{{unité|8,2057 e-5}}||{{unité||m|3|atm||mol|-1|K|-1}}
|-
|62,3637||{{unité||l||Torr||mol|-1|K|-1}}<ref>{{Lien web|langue = en|titre = Gas Constant (R) Definition|url = http://chemistry.about.com/od/chemistryglossary/a/gasconstantdef.htm|site = About education|année = 2014|consulté le = 4 septembre 2014}}.</ref>
|-
|1,987||{{unité||cal||mol|-1|K|-1}}<ref>{{Lien web|langue = fr|titre = Loi du gaz parfait|url = http://www.aclg.ulg.ac.be/Create/Modules_Evaluation2_CG/page_02.htm|consulté le = 26 novembre 2014}}.</ref>
|}

== Références ==
{{Traduction/Référence|de|Universelle Gaskonstante|26680111}}
{{Références}}

== Articles connexes ==
* [[Constante physique|Constantes physiques]]
* [[Masse volumique de l'air]]
* [[Unité de base du système international|Unités Internationales]]

{{Palette|Lois des gaz}}
{{Portail|chimie|physique}}

[[Catégorie:Thermodynamique]]