Vrednost Boltzmannove konstante. Boltzmannova konstanta igra pomembno vlogo v statični mehaniki

Boltzmannova konstanta (k (\displaystyle k) oz k B (\displaystyle k_(\rm (B)))) - fizikalna konstanta, ki določa razmerje med temperaturo in energijo. Poimenovana po avstrijskem fiziku Ludwigu Boltzmannu, ki je pomembno prispeval k statistični fiziki, v kateri ima ta konstanta ključno vlogo. Njegova vrednost v mednarodnem sistemu enot SI glede na spremembe v definicijah osnovnih enot SI (2018) je natanko enaka

Razmerje med temperaturo in energijo

V homogenem idealnem plinu pri absolutni temperaturi T (\displaystyle T), je energija na vsako translacijsko prostostno stopnjo enaka, kot izhaja iz Maxwellove porazdelitve, k T / 2 (\displaystyle kT/2). Pri sobni temperaturi (300 ) je ta energija 2 , 07 × 10 − 21 (\displaystyle 2(,)07\krat 10^(-21)) J ali 0,013 eV. V monatomskem idealnem plinu ima vsak atom tri prostostne stopnje, ki ustrezajo trem prostorskim osem, kar pomeni, da ima vsak atom energijo 3 2 k T (\displaystyle (\frac (3)(2))kT).

Če poznamo toplotno energijo, lahko izračunamo povprečno kvadratno hitrost atomov, ki je obratno sorazmerna s kvadratnim korenom atomske mase. Koren srednje kvadratne hitrosti pri sobni temperaturi se spreminja od 1370 m/s za helij do 240 m/s za ksenon. V primeru molekularnega plina postane situacija bolj zapletena, na primer dvoatomni plin ima 5 prostostnih stopenj - 3 translacijske in 2 rotacijski (pri nizkih temperaturah, ko nihanje atomov v molekuli ni vzbujeno in dodatne stopnje svoboda ni dodana).

Opredelitev entropije

Entropija termodinamičnega sistema je definirana kot naravni logaritem števila različnih mikrostanj Z (\displaystyle Z), ki ustreza danemu makroskopskemu stanju (na primer stanju z dano skupno energijo).

Faktor sorazmernosti k (\displaystyle k) in je Boltzmannova konstanta. To je izraz, ki definira razmerje med mikroskopskimi ( Z (\displaystyle Z)) in makroskopska stanja ( S (\displaystyle S)), izraža osrednjo idejo statistične mehanike.

Boltzmannova konstanta (k (\displaystyle k) oz k B (\displaystyle k_(\rm (B)))) - fizikalna konstanta, ki določa razmerje med temperaturo in energijo. Poimenovana po avstrijskem fiziku Ludwigu Boltzmannu, ki je pomembno prispeval k statistični fiziki, v kateri ima ta konstanta ključno vlogo. Njegova eksperimentalna vrednost v mednarodnem sistemu enot (SI) je:

Številke v oklepajih označujejo standardno napako zadnjih števk vrednosti količine.

Enciklopedični YouTube

1 / 3

✪ Toplotno sevanje. Stefan-Boltzmannov zakon

✪ Boltzmannov model porazdelitve.

✪ Fizika. MKT: Mendelejev-Clapeyronova enačba za idealni plin. Spletni učni center Foxford

Podnapisi

Razmerje med temperaturo in energijo

V homogenem idealnem plinu pri absolutni temperaturi T (\displaystyle T), je energija na vsako translacijsko prostostno stopnjo enaka, kot izhaja iz Maxwellove porazdelitve, k T / 2 (\displaystyle kT/2). Pri sobni temperaturi (300 ) je ta energija 2 , 07 × 10 − 21 (\displaystyle 2(,)07\krat 10^(-21)) J ali 0,013 eV. V monatomskem idealnem plinu ima vsak atom tri prostostne stopnje, ki ustrezajo trem prostorskim osem, kar pomeni, da ima vsak atom energijo 3 2 k T (\displaystyle (\frac (3)(2))kT).

Če poznamo toplotno energijo, lahko izračunamo povprečno kvadratno hitrost atomov, ki je obratno sorazmerna s kvadratnim korenom atomske mase. Koren srednje kvadratne hitrosti pri sobni temperaturi se spreminja od 1370 m/s za helij do 240 m/s za ksenon. Pri molekularnem plinu je situacija bolj zapletena, dvoatomski plin ima na primer pet prostostnih stopinj (pri nizkih temperaturah, ko se nihanja atomov v molekuli ne vzbujajo).

Opredelitev entropije

Entropija termodinamičnega sistema je definirana kot naravni logaritem števila različnih mikrostanj Z (\displaystyle Z), ki ustreza danemu makroskopskemu stanju (na primer stanju z dano skupno energijo).

Faktor sorazmernosti k (\displaystyle k) in je Boltzmannova konstanta. To je izraz, ki definira razmerje med mikroskopskimi ( Z (\displaystyle Z)) in makroskopska stanja ( S (\displaystyle S)), izraža osrednjo idejo statistične mehanike.

Predpostavljena fiksacija vrednosti

XXIV. generalna konferenca za uteži in mere, ki je potekala od 17. do 21. oktobra 2011, je sprejela resolucijo, v kateri je bilo zlasti predlagano, da se prihodnja revizija mednarodnega sistema enot izvede tako, da določite vrednost Boltzmannove konstante, po kateri se bo štela za določeno točno. Posledično bo izvedena natančen enakost k=1,380 6X⋅10 −23 J/K, kjer X pomeni eno ali več pomembnih številk, ki bodo določene naprej na podlagi najbolj natančnih priporočil CODATA. Ta domnevna fiksacija je povezana z željo po redefiniciji enote za termodinamično temperaturo kelvin in njeno vrednost povezati z vrednostjo Boltzmannove konstante.

Metulji seveda ne vedo ničesar o kačah. Toda ptice, ki lovijo metulje, vedo zanje. Ptice, ki kač ne prepoznajo dobro, pogosteje ...

Poimenovana po avstrijskem fiziku Ludwigu Boltzmannu, ki je pomembno prispeval k statistični fiziki, v kateri ima ta konstanta ključno vlogo. Njegova eksperimentalna vrednost v sistemu SI je

Številke v oklepajih označujejo standardno napako zadnjih števk vrednosti količine. Načeloma lahko Boltzmanovo konstanto dobimo iz definicije absolutne temperature in drugih fizikalnih konstant. Vendar pa je izračun Boltzmannove konstante z uporabo prvih principov preveč zapleten in neizvedljiv glede na trenutno stanje znanja. V naravnem sistemu Planckovih enot je naravna enota za temperaturo podana tako, da je Boltzmannova konstanta enaka enoti.

Razmerje med temperaturo in energijo

V homogenem idealnem plinu pri absolutni temperaturi T, je energija na vsako translacijsko prostostno stopnjo enaka, kot izhaja iz Maxwellove porazdelitve kT/ 2 . Pri sobni temperaturi (300 ) je ta energija J ali 0,013 eV. V monatomskem idealnem plinu ima vsak atom tri prostostne stopnje, ki ustrezajo trem prostorskim osem, kar pomeni, da ima vsak atom energijo 3/2( kT) .

Če poznamo toplotno energijo, lahko izračunamo povprečno kvadratno hitrost atomov, ki je obratno sorazmerna s kvadratnim korenom atomske mase. Koren srednje kvadratne hitrosti pri sobni temperaturi se spreminja od 1370 m/s za helij do 240 m/s za ksenon. V primeru molekularnega plina postane situacija bolj zapletena, na primer dvoatomski plin ima že približno pet prostostnih stopinj.

Opredelitev entropije

Entropija termodinamičnega sistema je definirana kot naravni logaritem števila različnih mikrostanj Z, ki ustreza danemu makroskopskemu stanju (na primer stanju z dano skupno energijo).

Faktor sorazmernosti k in je Boltzmannova konstanta. To je izraz, ki definira razmerje med mikroskopskimi ( Z) in makroskopska stanja ( S), izraža osrednjo idejo statistične mehanike.

Poglej tudi

Fundacija Wikimedia. 2010.

Oglejte si, kaj je "Boltzmannova konstanta" v drugih slovarjih:

Fizikalna konstanta k, enaka razmerju med univerzalno plinsko konstanto R in Avogadrovim številom NA: k = R/NA = 1,3807,10 23 J/K. Imenovan po L. Boltzmannu... Veliki enciklopedični slovar

Ena temeljnih fizikalnih konstant; enaka razmerju med plinsko konstanto R in Avogadrovo konstanto NA, označeno s k; poimenovan po avst fizik L. Boltzmann. Bp je vključen v vrsto najpomembnejših relacij fizike: v enačbo ... ... Fizična enciklopedija

BOLZMANNOVA KONSTANTA- (k) univerzalni fizični. konstanta, ki je enaka razmerju med univerzalnim plinom (glej) in Avogadrovo konstanto NA: k = R/Na = (1,380658 ± 000012)∙10 23 J/K ... Velika politehnična enciklopedija

Fizikalna konstanta k, enaka razmerju med univerzalno plinsko konstanto R in Avogadrovim številom NA: k = R/NA = 1,3807·10 23 J/K. Imenovan po L. Boltzmannu. * * * BOLTZMANNOVA KONSTANTA BOLTZMANNOVA KONSTANTA, fizikalna konstanta k, enaka... ... enciklopedični slovar

Phys. konstanta k, enaka razmerju univerzalnega. plinska konstanta R na Avogadrovo število NA: k = R/NA = 1,3807 x 10 23 J/K. Imenovan po L. Boltzmannu... Naravoslovje. enciklopedični slovar

Ena od osnovnih fizikalnih konstant (glej Fizikalne konstante), enaka razmerju med univerzalno plinsko konstanto R in Avogadrovim številom NA. (število molekul v 1 molu ali 1 kmol snovi): k = R/NA. Imenovan po L. Boltzmannu. B. p....... Velika sovjetska enciklopedija

Boltzmannova konstanta ($k$ oz $k\_(\backslash rm\; B)$) - fizikalna konstanta, ki določa razmerje med temperaturo in energijo. Poimenovana po avstrijskem fiziku Ludwigu Boltzmannu, ki je pomembno prispeval k statistični fiziki, v kateri ima ta konstanta ključno vlogo. Njegova eksperimentalna vrednost v mednarodnem sistemu enot (SI) je:

$k=1(,)380\backslash ,648\backslash ,52(79)\backslash krat\; 10^(-23)$ J/.

Številke v oklepajih označujejo standardno napako zadnjih števk vrednosti količine. V naravnem sistemu Planckovih enot je naravna enota za temperaturo podana tako, da je Boltzmannova konstanta enaka enoti.

Razmerje med temperaturo in energijo

V homogenem idealnem plinu pri absolutni temperaturi $T$, je energija na vsako translacijsko prostostno stopnjo enaka, kot izhaja iz Maxwellove porazdelitve, $kT/2$. Pri sobni temperaturi (300 ) je ta energija $2(,)07\backslash krat\; 10^(-21)$ J ali 0,013 eV. V monatomskem idealnem plinu ima vsak atom tri prostostne stopnje, ki ustrezajo trem prostorskim osem, kar pomeni, da ima vsak atom energijo $\backslash frac\; 3\; 2\; kT$.

Če poznamo toplotno energijo, lahko izračunamo povprečno kvadratno hitrost atomov, ki je obratno sorazmerna s kvadratnim korenom atomske mase. Koren srednje kvadratne hitrosti pri sobni temperaturi se spreminja od 1370 m/s za helij do 240 m/s za ksenon. Pri molekularnem plinu je situacija bolj zapletena, dvoatomski plin ima na primer pet prostostnih stopinj (pri nizkih temperaturah, ko se nihanja atomov v molekuli ne vzbujajo).

Opredelitev entropije

Entropija termodinamičnega sistema je definirana kot naravni logaritem števila različnih mikrostanj $Z$, ki ustreza danemu makroskopskemu stanju (na primer stanju z dano skupno energijo).

$S=k\backslash ln\; Z.$

Faktor sorazmernosti $k$ in je Boltzmannova konstanta. To je izraz, ki definira razmerje med mikroskopskimi ( $Z$) in makroskopska stanja ( $S$), izraža osrednjo idejo statistične mehanike.

Predpostavljena fiksacija vrednosti

XXIV. generalna konferenca za uteži in mere, ki je potekala od 17. do 21. oktobra 2011, je sprejela resolucijo, v kateri je bilo zlasti predlagano, da se prihodnja revizija mednarodnega sistema enot izvede tako, da določite vrednost Boltzmannove konstante, po kateri se bo štela za določeno točno. Posledično bo izvedena natančen enakost k=1,380 6X 10 −23 J/K. Ta domnevna fiksacija je povezana z željo po redefiniciji enote za termodinamično temperaturo kelvin, ki povezuje njeno vrednost z vrednostjo Boltzmannove konstante.

Poglej tudi

Napišite oceno o članku "Boltzmannova konstanta"

Opombe

To je osnutek članka o termodinamiki in statistični fiziki. Projektu lahko pomagate tako, da mu dodate.

Odlomek, ki označuje Boltzmannovo konstanto

- Toda kaj to pomeni? « je zamišljeno rekla Natasha.
- Oh, ne vem, kako nenavadno je vse to! - je rekla Sonya in se prijela za glavo.
Nekaj ​​minut pozneje je poklical princ Andrej in Nataša je prišla k njemu; in Sonya, ki je doživela čustva in nežnost, ki ju je redkokdaj doživela, je ostala pri oknu in razmišljala o izjemni naravi tega, kar se je zgodilo.
Na ta dan je bila priložnost za pošiljanje pisem vojski in grofica je napisala pismo svojemu sinu.
"Sonya," je rekla grofica in dvignila glavo od pisma, ko je nečakinja šla mimo nje. – Sonya, ali ne boš pisala Nikolenki? - je rekla grofica s tihim, tresočim glasom in v pogledu njenih utrujenih oči, ki so gledale skozi očala, je Sonya prebrala vse, kar je grofica razumela v teh besedah. Ta pogled je izražal moledovanje, strah pred zavrnitvijo, sram, ker je treba vprašati, in pripravljenost na nezdružljivo sovraštvo v primeru zavrnitve.
Sonya je stopila do grofice in ji pokleknila, poljubila roko.
"Pisala bom, mama," je rekla.
Sonya je bila omehčana, navdušena in ganjena zaradi vsega, kar se je zgodilo tistega dne, še posebej zaradi skrivnostne izvedbe vedeževanja, ki jo je pravkar videla. Zdaj, ko je vedela, da se ob obnovitvi Natašinega razmerja s princem Andrejem Nikolaj ne more poročiti s princeso Marijo, je veselo občutila vrnitev tistega razpoloženja požrtvovalnosti, v katerem je ljubila in je bila navajena živeti. In s solzami v očeh in z veseljem, da je spoznala velikodušno dejanje, je, večkrat prekinjena s solzami, ki so zameglile njene žametne črne oči, napisala tisto ganljivo pismo, katerega prejem je tako presenetil Nikolaja.

V stražnici, kamor so odpeljali Pierra, so se častnik in vojaki, ki so ga odpeljali, do njega obnašali sovražno, a hkrati spoštljivo. V njihovem odnosu do njega je bilo še vedno čutiti dvom o tem, kdo je (ali je zelo pomembna oseba), in sovražnost zaradi še svežega osebnega boja z njim.
Toda ko je zjutraj nekega dne prišla izmena, je Pierre začutil, da za novo stražo - za častnike in vojake - nima več tistega pomena, kot ga je imel za tiste, ki so ga vzeli. In res, v tem velikem, debelem možu v kmečkem kaftanu stražarji naslednjega dne niso več videli tistega živega človeka, ki se je tako obupano boril z roparjem in s spremljevalnimi vojaki ter izrekel slovesno besedo o rešitvi otroka, ampak so videli le sedemnajsti izmed tistih, ki so jih iz neznanega razloga, po ukazu najvišjih oblasti, zadrževali ujeti Rusi. Če je bilo na Pierru kaj posebnega, je bil to le njegov plahi, pozorno zamišljeni videz in francoski jezik, v katerem je, presenetljivo za Francoze, dobro govoril. Kljub dejstvu, da je bil Pierre istega dne povezan z drugimi osumljenci, saj je ločeno sobo, v kateri je zasedal, potreboval policist.
Vsi Rusi, ki so bili ob Pierru, so bili ljudje najnižjega ranga. In vsi, ki so Pierra priznavali kot mojstra, so se ga izogibali, še posebej, ker je govoril francosko. Pierre je z žalostjo poslušal posmeh sebi.
Naslednji večer je Pierre izvedel, da bodo vsem tem zapornikom (in verjetno tudi njemu samemu) sodili zaradi požiga. Tretji dan so Pierra z drugimi odpeljali v hišo, kjer so sedeli francoski general z belimi brki, dva polkovnika in drugi Francozi s šali na rokah. Pierru so skupaj z drugimi postavljali vprašanja o tem, kdo je, z natančnostjo in gotovostjo, s kakršno običajno obravnavajo obtožence, ki naj bi presegala človeške slabosti. kje je bil? za kakšen namen? in tako naprej.
Ta vprašanja, puščajo ob strani bistvo življenjske materije in izključujejo možnost razkritja tega bistva, kot vsa vprašanja, ki se postavljajo na sodiščih, so imela le cilj vzpostaviti žleb, po katerem so sodniki želeli, da tečejo odgovori obtoženca in ga pripeljejo do želenega cilja, torej do obtožbe. Takoj, ko je začel govoriti nekaj, kar ni zadostilo namenu obtožbe, so vzeli utor in voda je lahko tekla, kamor je hotela. Poleg tega je Pierre izkusil isto, kar doživi obdolženec na vseh sodiščih: zmedenost, zakaj so mu postavili vsa ta vprašanja. Menil je, da je ta trik vstavljanja utora uporabljen samo iz prizanesljivosti ali, tako rekoč, iz vljudnosti. Vedel je, da je v oblasti teh ljudi, da ga je samo oblast pripeljala sem, da jim le oblast daje pravico zahtevati odgovore na vprašanja, da je edini namen tega sestanka, da ga obtožijo. In zato, ker je bila moč in je obstajala želja po obtoževanju, ni bilo potrebe po triku vprašanj in sojenja. Očitno je bilo, da morajo vsi odgovori voditi do krivde. Ko so ga vprašali, kaj je počel, ko so ga vzeli, je Pierre z nekaj tragičnosti odgovoril, da je k staršem nosil otroka, qu"il avait sauve des flammes [ki ga je rešil pred ognjem]. - Zakaj se je boril z roparjem Pierre je odgovoril, da je branil žensko, da je zaščita užaljene ženske dolžnost vsakega človeka, da je bil ustavljen: to ni šlo v bistvo, zakaj je bil na dvorišču hiše , kje so ga priče videle? Je šel pogledat, kaj se dogaja v Moskvi? Na prvo vprašanje, na katerega je rekel, da ne želi odgovoriti, je spet odgovoril, da tega ne more reči.