Ludwig Boltzmann är skaparen av den molekylär-kinetiska teorin om ideala gaser. Född 1844 i Wien. Boltzmann är en pionjär och upptäckare inom vetenskapen. Hans verk och forskning missförstods och förkastades ofta av samhället. Men med den fortsatta utvecklingen av fysiken erkändes hans arbete och publicerades därefter.
Forskarens vetenskapliga intressen täckte grundläggande områden som fysik och matematik. Från 1867 arbetade han som lärare vid en rad högre läroverk. I sin forskning fann han att gastrycket beror på molekylernas kaotiska påverkan på kärlets väggar där de är belägna, medan temperaturen direkt beror på partiklarnas (molekylernas) hastighet, med andra ord på deras kinetik. energi. Därför, ju snabbare dessa partiklar rör sig, desto högre temperatur. Boltzmann-konstanten är uppkallad efter den berömda österrikiska vetenskapsmannen. Det var han som gjorde ett ovärderligt bidrag till utvecklingen av statisk fysik.
Fysisk betydelse av detta konstanta värde
Boltzmann-konstanten definierar förhållandet mellan sådana fysiska storheter som temperatur och energi. I statiskmekanik spelar den en stor nyckelroll. Boltzmanns konstant är k=1, 3806505(24)10-23J/K. Siffrorna inom parentes indikerar det tillåtna felet i värdet på värdet i förhållande till de sista siffrorna. Det är värt att notera att Boltzmann-konstanten också kan härledas från andra fysiska konstanter. Dessa beräkningar är dock ganska komplicerade och svåra att utföra. De kräver djupa kunskaper inte bara inom fysik, utan också inom högre matematik.
Förhållande mellan absolut temperatur och energi
Stefan-Boltzmann-konstanten låter dig koppla samman mikro- och makrovärldens egenskaper, nämligen förhållandet mellan molekylernas rörelsehastighet och temperatur. Formeln som beskriver detta förhållande är som följer: 3/2mv2=kT.
I en homogen gas i ett kärl vid en viss temperatur T är energin som faller på var och en av frihetsgraderna lika med förhållandet kT/2. Genom att känna till temperaturen vid vilken molekylerna är belägna och deras massa kan man enkelt beräkna rotmedelkvadrathastigheten. Den här formeln är dock inte lämplig för diatomiska gaser.
Ludwig Boltzmann-kvot (entropi - sannolikhet)
Entropin för ett termodynamiskt system kan definieras som logaritmen för den termodynamiska sannolikheten. Detta förhållande kan kallas den stora bedriften och upptäckten av den store österrikiska fysikern, som han gjorde i slutet av sitt liv. Under en vetenskapsmans liv fick den aldrigerkännande i vetenskapliga kretsar, men fyra år efter hans död erkändes denna upptäckt officiellt.
Några ord som avslutning
Boltzmann-konstanten utgör inte bara kärnan i statisk fysik och molekylär-kinetisk teori, utan hade också ett visst inflytande på den fortsatta utvecklingen av fysikaliska teorier. Det gäller till exempel ett sådant avsnitt som kvantmekanik.
