Hằng số Boltzmann đóng một vai trò quan trọng trong cơ học tĩnh

Hằng số Boltzmann đóng một vai trò quan trọng trong cơ học tĩnh
Hằng số Boltzmann đóng một vai trò quan trọng trong cơ học tĩnh
Anonim

Ludwig Boltzmann là người sáng tạo ra lý thuyết động học phân tử của khí lý tưởng. Sinh năm 1844 tại Vienna. Boltzmann là người tiên phong và khám phá ra khoa học. Các công trình và nghiên cứu của ông thường bị xã hội hiểu sai và bác bỏ. Tuy nhiên, với sự phát triển hơn nữa của vật lý, công trình của ông đã được công nhận và sau đó được xuất bản.

Hằng số Boltzmann
Hằng số Boltzmann

Sở thích khoa học của nhà khoa học bao gồm các lĩnh vực cơ bản như vật lý và toán học. Từ năm 1867, ông làm việc như một giáo viên trong một số cơ sở giáo dục đại học. Trong nghiên cứu của mình, ông phát hiện ra rằng áp suất khí là do tác động hỗn loạn của các phân tử lên thành bình chứa chúng, trong khi nhiệt độ phụ thuộc trực tiếp vào tốc độ của các hạt (phân tử), hay nói cách khác là động học của chúng. năng lượng. Do đó, các hạt này chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ càng cao. Hằng số Boltzmann được đặt theo tên của nhà khoa học nổi tiếng người Áo. Chính ông là người đã đóng góp vô giá cho sự phát triển của vật lý tĩnh.

Ý nghĩa vật lý của giá trị không đổi này

Hằng số Boltzmann xác định mối quan hệ giữa các đại lượng vật lý như nhiệt độ và năng lượng. Trong tĩnhcơ khí, nó đóng một vai trò quan trọng. Hằng số Boltzmann là k=1, 3806505 (24)10-23J / K. Các số trong ngoặc cho biết sai số cho phép trong giá trị của giá trị so với các chữ số cuối cùng. Cần lưu ý rằng hằng số Boltzmann cũng có thể được suy ra từ các hằng số vật lý khác. Tuy nhiên, các phép tính này khá phức tạp và khó thực hiện. Chúng đòi hỏi kiến thức sâu rộng không chỉ trong lĩnh vực vật lý mà còn cả toán học cao hơn.

Mối quan hệ giữa nhiệt độ tuyệt đối và năng lượng

Hằng số Stefan Boltzmann
Hằng số Stefan Boltzmann

Hằng số Stefan-Boltzmann cho phép bạn kết nối các đặc tính của vi mô và đại thể, cụ thể là tỷ số giữa tốc độ chuyển động của các phân tử với nhiệt độ. Công thức mô tả tỷ lệ này như sau: 3 / 2mv2=kT.

Trong chất khí đồng nhất trong bình ở nhiệt độ T nhất định, năng lượng rơi vào mỗi bậc tự do bằng tỉ số kT / 2. Biết được nhiệt độ tại đó các phân tử nằm và khối lượng của chúng, người ta có thể dễ dàng tính được vận tốc bình phương căn bậc hai. Tuy nhiên, công thức này không phù hợp với khí diatomic.

hằng số Boltzmann là
hằng số Boltzmann là

Tỷ lệ Ludwig Boltzmann (entropy - xác suất)

Entropy của một hệ nhiệt động lực học có thể được định nghĩa là logarit của xác suất nhiệt động lực học. Tỷ lệ này có thể được gọi là thành tựu và khám phá chính của nhà vật lý vĩ đại người Áo, mà ông đã thực hiện vào cuối đời. Trong suốt cuộc đời của một nhà khoa học, nó không bao giờ nhận đượcđược công nhận trong giới khoa học, nhưng 4 năm sau khi ông qua đời, khám phá này mới chính thức được công nhận.

Vài lời kết luận

Hằng số Boltzmann không chỉ là cốt lõi của vật lý tĩnh và lý thuyết động học phân tử, mà còn có một số ảnh hưởng đến sự phát triển hơn nữa của các lý thuyết vật lý. Ví dụ, điều này áp dụng cho một phần như cơ học lượng tử.

Đề xuất: