Стала Больцмана

Немає перевірених версій цієї сторінки; ймовірно, її ще не перевіряли на відповідність правилам проєкту.

Ста́ла Бо́льцмана (${\displaystyle k}$ або ${\displaystyle k_{B}}$) — фізична стала, що визначає зв'язок між температурою та енергією. Названа на честь австрійського фізика Людвіга Больцмана, який зробив великий внесок у статистичну фізику, у якій ця стала є ключовою. Її значення в системі SI дорівнює 1.380649×10⁻²³ Дж⋅K⁻¹.

Стала Больцмана
Названо на честь	Людвіг Больцман
Розмірність	${\displaystyle {\mathsf {L}}^{2}{\mathsf {M}}{\mathsf {T}}^{-2}{\mathsf {\Theta }}^{-1}}$
Числове значення	0 joule per kelvin^[1]^[2]
Символ величини (LaTeX)	${\displaystyle k}$^[3] і ${\displaystyle k_{\mathrm {B} }}$^[3]
Фізична величина	ентропія

Значення сталої Больцмана k	Одиниці
1.380649×10^−23	Дж⋅K^−1
8.617333262145×10^−5	еВ⋅K^−1
1.380649×10^−16	Ерг⋅K^−1
Перше і третє значення точні; друге точно дорівнює відношенню 1380649/16021766340.

Універсальна газова стала означається як добуток сталої Больцмана на число Авогадро, ${\displaystyle R=kN_{\mathrm {A} }}$. Газова стала зручніша, коли число частинок задано в молях.

Зв'язок з ентропією

Ентропія ${\displaystyle S}$ термодинамічної системи визначається як величина, пропорційна натуральному логарифму від числа різних мікростанів L, що відповідають заданому макроскопічному стану (наприклад, стану з заданою повною енергією).

${\displaystyle S=k\,\ln L\,}$

Коефіцієнт пропорційності ${\displaystyle k}$ і є сталою Больцмана. Цей вираз, що визначає зв'язок між мікроскопічними (L) та макроскопічними (S) характеристиками, виражає головну (центральну) ідею статистичної механіки.

Виноски

1. 2018 CODATA Recommended Values of the Fundamental Constants of Physics and Chemistry — 2019.
   d:Track:Q78206045
2. SI A concise summary of the International System of Units, SI — 2019.
   d:Track:Q68977959
3. Міжнародний електротехнічний словник — Міжнародна електротехнічна комісія, 1938.
   d:Track:Q1667710d:Track:Q193858
4. The International System of Units (SI) (PDF) (вид. 9th), Bureau International des Poids et Mesures, 2019, с. 129

Інтернет-ресурси

• Draft Chapter 2 for SI Brochure, following redefinitions of the base units (prepared by the Consultative Committee for Units)
• Big step towards redefining the kelvin: Scientists find new way to determine Boltzmann constant