Boltzmann-állandó

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Jump to navigation Jump to search

A Boltzmann-állandó (k vagy kB) az a fizikai állandó, amely a test hőmérséklete és az azt felépítő részecskék mozgási energiája közötti kapcsolatban szerepel.

Egy osztrák fizikusról, Ludwig Boltzmannról nevezték el, akinek fontos szerepe volt a statisztikus fizika kialakulásában, melyben fontos szerepe van ennek az állandónak. Kísérletileg meghatározott értéke (SI egységekben, 2017-es CODATA adatok):

kB = 1,380649·10−23 J/K

[1]

Megkapható az egyetemes gázállandó [R=8,314 4621 J/(mol·K)] és az Avogadro-szám [NA=6,02214076·1023 mol−1] hányadosaként: k=R/NA. Az SI mértékegységrendszer a darabszámot, mint mértékegységet nem jelöli (illetve, jelölése 1). Tekintettel arra, hogy az Avogardo-szám a moláris mennyiség darabszámlálásából ered, ezért a Boltzmann-állandó is egyetlen darab elemi egységre vonatkozik: .

Fizikai jelentősége[szerkesztés]

A k Boltzmann-állandó hidat jelent a makroszkopikus és a mikroszkopikus fizika között. Makroszkopikusan definiálhatunk egy gázskálát az abszolút hőmérsékletre, mely arányosan változik az ideális gáz p nyomásának és a V adott hőmérsékleten vett térfogatának szorzatával:

A Boltzmann-állandó bevezetésével az egyenletet a molekulák mikroszkopikus tulajdonságaira vezethetjük vissza,

ahol N a gázmolekulák száma, és k a Boltzmann-állandó. Ebből látható, hogy a kT meghatározó mennyisége a mikroszkopikus fizikának, amelynek energia dimenziója van, és meghatározza a molekulánkénti térfogat · nyomás szorzatot.

Források[szerkesztés]

  1. The CODATA 2017 values of h, e, k, and N A for the revision of the SI. Metrologia, Volume 55, Number 1, 2017. (Hozzáférés: 2018. március 31.)