לודוויג בולצמן הוא היוצרתיאוריה מולקולרית-קינטית של גזים אידיאליים. נולד ב - 1844 בווינה (Wien). בולצמן הוא חלוצה וחלוץ במדע. עבודתו ומחקריו היו לרוב בלתי מובנים ודוחים על ידי החברה. עם זאת, עם התפתחות נוספת של הפיזיקה, כתביו הוכרו ופרסמו לאחר מכן.

קבוע בולצמן

האינטרסים המדעיים של המדען כיסו זאתתחומים בסיסיים, כגון פיסיקה ומתמטיקה. מאז 1867 עבד כמורה במספר מוסדות להשכלה גבוהה. במחקריו, הוא קבע כי לחץ הגז נובע מהשלכות כאוטיות של מולקולות על קיר כלי השיט שבו הן נמצאות, בעוד שהטמפרטורה תלויה באופן ישיר במהירותם של החלקיקים (מולקולות), כלומר, על האנרגיה הקינטית שלהם. כתוצאה מכך, ככל שמספר החלקיקים הללו גבוה יותר, כך הטמפרטורה גבוהה יותר. הקבוע של בולצמן נקרא על שמו של המדען האוסטרי המפורסם. זה היה שהוא תרם תרומה חשובה לפיתוח של פיסיקה סטטית.

המשמעות הפיזית של כמות קבועה

קבוע בולצמן קובע את הקשר ביןכמויות פיזיות כמו טמפרטורה ואנרגיה. במכניקה סטטית, הוא ממלא את תפקיד המפתח הראשי. קבוע בולצמן הוא k = 1.3806505 (24) * 10-23J / K. המספרים בסוגריים מציינים את השגיאה המותרת של הערך ביחס לספרות האחרונות. יש לציין כי קבוע בולצמן ניתן לקבל גם מקבועים פיזיים אחרים. עם זאת, חישובים אלה הם מסובכים למדי וקשה לביצוע. הם דורשים ידע עמוק לא רק בפיסיקה, אלא גם במתמטיקה גבוהה.

הקשר בין טמפרטורה מוחלטת ואנרגיה

הקבוע של סטפן בולצמן

קבוע סטפן-בולצמן מאפשר לנו לקשרבינם לבין עצמם את המאפיינים של מיקרו ומיקרו-קוסמוס, כלומר היחס בין מהירות התנועה של המולקולות לטמפרטורה. הנוסחה המתארת ​​יחס זה היא כדלקמן: 3 / 2mv2= kT.

ב גז הומוגני בכלי בטמפרטורה נקבעת T, האנרגיה שנופלת על כל אחת מעלות החירות שווה ביחס ל- kT / 2. לדעת את הטמפרטורה שבה המולקולות ממוקמים המסה שלהם, אתה יכול בקלות לחשב את מהירות RMS. עם זאת, נוסחה זו אינה מתאימה גזים diatomic.

קבוע בולצמן

יחסי לודוויג בולצמן (האנטרופיה היא ההסתברות)

האנטרופיה של מערכת תרמודינמית יכולה להיותהמוגדר הלוגריתם של ההסתברות התרמודינמית. מערכת יחסים זו יכולה להיקרא ההישג העיקרי והגילוי של הפיזיקאי האוסטרי הגדול, שעשה בסוף מסלול חייו. במהלך חייו של המדען, הוא מעולם לא היה מוכר בקהילה המדעית, אבל ארבע שנים לאחר מותו, גילוי זה הוכר רשמית.

כמה מילים לסיכום

הקבוע של בולצמן לא רק מייצר את הליבההפיזיקה הסטטית והתיאוריה המולקולרית-קינטית, אך גם השפיעה על המשך הפיתוח של תיאוריות פיסיקליות. זה נוגע, למשל, סעיף כגון מכניקת הקוונטים.

</ p>