Stała Boltzmanna


Stała Boltzmanna w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Stała Boltzmannastała fizyczna pojawiająca się w równaniach określających rozkłady energii cząsteczek. Oznaczana jest symbolem k {\displaystyle k} lub k B {\displaystyle k_{B}} i związana jest równaniem

k B = R N A {\displaystyle k_{\mathrm {B} }={\frac {R}{N_{A}}}}

ze stałą gazową R {\displaystyle R} i liczbą Avogadra N A . {\displaystyle N_{A}.}

Po redefinicji jednostek SI, od 20 maja 2019 jej wartość wyrażona w dżulach (J) na kelwin (K) wynosi dokładnie[1][2]:

k B = 1,380 649 × 10 23 J K . {\displaystyle k_{\mathrm {B} }=1{,}380649\times 10^{-23}\,\mathrm {\frac {J}{K}} .}

W innych popularnych jednostkach stała Boltzmanna wynosi[2]

k B = 8,617 333262 × 10 5 e V K , {\displaystyle k_{\mathrm {B} }=8{,}617333262\ldots \times 10^{-5}\,\mathrm {\frac {eV}{K}} ,} k B h = 2,083 661912 × 10 10 H z K , {\displaystyle {\frac {k_{\mathrm {B} }}{h}}=2{,}083661912\ldots \times 10^{10}\,\mathrm {\frac {Hz}{K}} ,} gdzie h {\displaystyle h} jest stałą Plancka.

Wartości te określone są dokładnie, jednak nie można ich wyrazić ułamkiem dziesiętnym o skończonym rozwinięciu.

W ramach fizyki klasycznej (tj. bez uwzględnienia efektów kwantowych) stała Boltzmanna jest czynnikiem proporcjonalności między średnią energią kinetyczną E k {\displaystyle \langle E_{k}\rangle } przypadającą na pojedynczą cząsteczkę o f {\displaystyle f} stopniach swobody a temperaturą bezwzględną T {\displaystyle T}

E k = f 2 k B T . {\displaystyle \langle E_{k}\rangle ={\frac {f}{2}}k_{\mathrm {B} }T.}

Nazwa stałej k B {\displaystyle k_{B}} upamiętnia austriackiego fizyka Ludwiga E. Boltzmanna, który wprowadził ją w XIX wieku w ramach badań nad kinetyczną teorią gazów.

Zobacz też | edytuj kod

Przypisy | edytuj kod

  1. Redefinicja SI, Warszawa: Główny Urząd Miar, 2018, s. 18 [dostęp 2020-11-16] .
  2. a b Search results matching „Boltzmann constant”, CODATA, 2019 [dostęp 2020-11-16]  (ang.).
Na podstawie artykułu: "Stała Boltzmanna" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy