Boltzmann-konstanten spiller en stor rolle i statisk mekanikk

Boltzmann-konstanten spiller en stor rolle i statisk mekanikk
Boltzmann-konstanten spiller en stor rolle i statisk mekanikk
Anonim

Ludwig Boltzmann er skaperen av den molekylær-kinetiske teorien om ideelle gasser. Født i 1844 i Wien. Boltzmann er en pioner og oppdager innen vitenskap. Hans arbeider og forskning ble ofte misforstått og avvist av samfunnet. Men med den videre utviklingen av fysikk ble arbeidet hans anerkjent og deretter publisert.

Boltzmann konstant
Boltzmann konstant

Vitenskapelige interesser til forskeren dekket grunnleggende områder som fysikk og matematikk. Fra 1867 arbeidet han som lærer ved en rekke høyere utdanningsinstitusjoner. I sin forskning fant han at gasstrykket skyldes de kaotiske innvirkningene av molekyler på veggene i fartøyet de befinner seg i, mens temperaturen direkte avhenger av hastigheten til partikler (molekyler), med andre ord, av deres kinetikk. energi. Derfor, jo raskere disse partiklene beveger seg, jo høyere er temperaturen. Boltzmann-konstanten er oppk alt etter den berømte østerrikske vitenskapsmannen. Det var han som ga et uvurderlig bidrag til utviklingen av statisk fysikk.

Fysisk betydning av denne konstante verdien

Boltzmann-konstanten definerer forholdet mellom fysiske størrelser som temperatur og energi. I statiskmekanikk, spiller den en stor nøkkelrolle. Boltzmann-konstanten er k=1, 3806505(24)10-23J/K. Tallene i parentes indikerer den tillatte feilen i verdien til verdien i forhold til de siste sifrene. Det er verdt å merke seg at Boltzmann-konstanten også kan avledes fra andre fysiske konstanter. Disse beregningene er imidlertid ganske komplekse og vanskelige å utføre. De krever dyp kunnskap ikke bare innen fysikk, men også i høyere matematikk.

Forholdet mellom absolutt temperatur og energi

Stefan Boltzmanns konstant
Stefan Boltzmanns konstant

Stefan-Boltzmann-konstanten lar deg koble sammen egenskapene til mikro- og makroverdenen, nemlig forholdet mellom bevegelseshastigheten til molekyler og temperatur. Formelen som beskriver dette forholdet er som følger: 3/2mv2=kT.

I en homogen gass i et kar ved en viss temperatur T er energien som faller på hver av frihetsgradene lik forholdet kT/2. Ved å vite temperaturen som molekylene befinner seg ved og deres masse, kan man enkelt beregne rotmiddelkvadrathastigheten. Denne formelen er imidlertid ikke egnet for diatomiske gasser.

Boltzmann-konstanten er
Boltzmann-konstanten er

Ludwig Boltzmann-forhold (entropi - sannsynlighet)

Entropien til et termodynamisk system kan defineres som logaritmen til den termodynamiske sannsynligheten. Dette forholdet kan kalles hovedprestasjonen og oppdagelsen til den store østerrikske fysikeren, som han gjorde på slutten av livet. I løpet av livet til en vitenskapsmann mottok den aldrianerkjennelse i vitenskapelige kretser, men fire år etter hans død ble denne oppdagelsen offisielt anerkjent.

Noen få ord til avslutning

Boltzmann-konstanten utgjør ikke bare kjernen i statisk fysikk og molekylær-kinetisk teori, men hadde også en viss innflytelse på videreutviklingen av fysiske teorier. Dette gjelder for eksempel en slik seksjon som kvantemekanikk.

Anbefalt: