Boltzmann konstanten spiller hovedrollen i statisk mekanik

Ludwig Boltzmann er skaberen af den molekylære kinetiske teori om ideelle gasser. Han blev født i 1844 i Wien. Boltzmann er en pioner og en pioner inden for videnskab. Hans arbejde og forskning var ofte uforståeligt og afvist af samfundet. Men med den videre udvikling af fysik blev hans skrifter anerkendt og senere offentliggjort.

Forskernes videnskabelige interesser dækkede sådanne grundlæggende områder som fysik og matematik. Siden 1867 arbejdede han som lærer i en række højere uddannelsesinstitutioner. I sine studier fastslog han, at gastrykket skyldes kaotiske virkninger af molekyler på væggen af det fartøj, hvori de er placeret, mens temperaturen direkte afhænger af partiklernes hastighed (molekyler), med andre ord på deres kinetiske energi. Følgelig, jo højere disse partikler bevæger sig, jo højere er temperaturen. Boltzmann konstanten er opkaldt efter den berømte østrigske videnskabsmand. Det var han, der gjorde et uvurderligt bidrag til udviklingen af statisk fysik.

Den fysiske betydning af en given konstant mængde

Boltzmann-konstanten bestemmer forholdet mellem fysiske mængder som temperatur og energi. I statisk mekanik spiller den den vigtigste nøglerolle. Boltzmann-konstanten er k = 1.3806505 (24) * 10-23 J / K. Tallene i parentes angiver den tilladte fejl i værdien i forhold til de sidste cifre. Det skal bemærkes, at Boltzmann-konstanten også kan opnås fra andre fysiske konstanter. Disse beregninger er imidlertid ret komplicerede og vanskelige at udføre. De kræver dyb viden ikke kun i fysik, men også i højere matematik.

Forholdet mellem absolut temperatur og energi

Stefan-Boltzmann-konstanten giver os mulighed for at relatere mikro- og makrokosmos egenskaber, nemlig forholdet mellem molekylernes hastighed og temperaturen. Formlen der beskriver denne relation ser sådan ud: 3 / 2mv ² = kT.

I en homogen gas i et fartøj ved en bestemt temperatur T er den energi, der falder på hver af frihedsgraderne, lig med forholdet kT / 2. At kende den temperatur, hvori molekylerne er placeret og deres masse, kan du nemt beregne rms-hastigheden. Imidlertid er denne formel ikke egnet til diatomiske gasser.

Ludwig Boltzmann-forholdet (entropi er sandsynligheden)

Entropien af et termodynamisk system kan defineres som logaritmen for den termodynamiske sandsynlighed. Dette forhold kan kaldes hovedpræstationen og opdagelsen af den store østrigske fysiker, som han gjorde i slutningen af hans livssti. Under videnskabens liv blev det aldrig anerkendt i det videnskabelige samfund, men fire år efter hans død blev denne opdagelse officielt anerkendt.

Et par ord i konklusion

Boltzmanns konstant udgør ikke kun kernen i statisk fysik og molekylær-kinetisk teori, men har også haft en vis indflydelse på den videre udvikling af fysiske teorier. Dette gælder for eksempel til en sektion som kvantemekanik.