Ludwig Boltzmann jest twórcą molekularno-kinetycznej teorii gazów doskonałych. Urodzony w 1844 w Wiedniu. Boltzmann jest pionierem i odkrywcą w nauce. Jego prace i badania były często źle rozumiane i odrzucane przez społeczeństwo. Jednak wraz z dalszym rozwojem fizyki jego praca została doceniona, a następnie opublikowana.
Zainteresowania naukowe naukowca obejmowały tak podstawowe dziedziny jak fizyka i matematyka. Od 1867 pracował jako nauczyciel w kilku wyższych uczelniach. W swoich badaniach stwierdził, że ciśnienie gazu wynika z chaotycznego oddziaływania cząsteczek na ścianki naczynia, w którym się znajdują, natomiast temperatura bezpośrednio zależy od prędkości cząstek (cząsteczek), czyli od ich kinetyki. energia. Dlatego im szybciej te cząstki się poruszają, tym wyższa temperatura. Stała Boltzmanna została nazwana na cześć słynnego austriackiego naukowca. To on wniósł nieoceniony wkład w rozwój fizyki statycznej.
Fizyczne znaczenie tej stałej wartości
Stała Boltzmanna określa związek między takimi wielkościami fizycznymi jak temperatura i energia. W stanie statycznymmechaniki, odgrywa kluczową rolę. Stała Boltzmanna wynosi k=1, 3806505(24)10-23J/K. Liczby w nawiasach wskazują dopuszczalny błąd wartości wartości w stosunku do ostatnich cyfr. Warto zauważyć, że stałą Boltzmanna można również wyprowadzić z innych stałych fizycznych. Jednak te obliczenia są dość złożone i trudne do wykonania. Wymagają głębokiej wiedzy nie tylko z zakresu fizyki, ale także wyższej matematyki.
Zależność między temperaturą bezwzględną a energią
Stała Stefana-Boltzmanna pozwala połączyć charakterystykę mikro- i makroświata, a mianowicie stosunek prędkości ruchu cząsteczek do temperatury. Wzór opisujący ten stosunek jest następujący: 3/2mv2=kT.
W jednorodnym gazie w naczyniu o określonej temperaturze T energia padająca na każdy ze stopni swobody jest równa stosunkowi kT/2. Znając temperaturę, w której znajdują się cząsteczki i ich masę, można łatwo obliczyć pierwiastek średniej prędkości kwadratowej. Jednak ta formuła nie jest odpowiednia dla gazów dwuatomowych.
Wskaźnik Ludwiga Boltzmanna (entropia - prawdopodobieństwo)
Entropię układu termodynamicznego można zdefiniować jako logarytm prawdopodobieństwa termodynamicznego. Ten stosunek można nazwać głównym osiągnięciem i odkryciem wielkiego austriackiego fizyka, którego dokonał pod koniec życia. W życiu naukowca nigdy tego nie otrzymałuznanie w kręgach naukowych, ale cztery lata po jego śmierci odkrycie to zostało oficjalnie uznane.
Kilka słów na zakończenie
Stała Boltzmanna stanowi nie tylko rdzeń fizyki statycznej i teorii kinetyki molekularnej, ale także miała pewien wpływ na dalszy rozwój teorii fizycznych. Dotyczy to np. takiego działu jak mechanika kwantowa.
