The Boltzmann constant ina jukumu kubwa katika ufundi tuli

The Boltzmann constant ina jukumu kubwa katika ufundi tuli
The Boltzmann constant ina jukumu kubwa katika ufundi tuli
Anonim

Ludwig Boltzmann ndiye muundaji wa nadharia ya molekuli-kinetiki ya gesi bora. Mzaliwa wa 1844 huko Vienna. Boltzmann ni mwanzilishi na mvumbuzi katika sayansi. Kazi na utafiti wake mara nyingi haukueleweka na kukataliwa na jamii. Hata hivyo, pamoja na maendeleo zaidi ya fizikia, kazi yake ilitambuliwa na baadaye kuchapishwa.

Boltzmann mara kwa mara
Boltzmann mara kwa mara

Maslahi ya kisayansi ya mwanasayansi yalihusu maeneo muhimu kama vile fizikia na hisabati. Kuanzia 1867 alifanya kazi kama mwalimu katika taasisi kadhaa za elimu ya juu. Katika utafiti wake, aligundua kuwa shinikizo la gesi linatokana na athari za machafuko za molekuli kwenye kuta za chombo ambamo ziko, wakati halijoto moja kwa moja inategemea kasi ya chembe (molekuli), kwa maneno mengine, kwenye kinetic yao. nishati. Kwa hiyo, kasi ya chembe hizi husonga, joto la juu. Boltzmann mara kwa mara inaitwa baada ya mwanasayansi maarufu wa Austria. Ni yeye aliyetoa mchango mkubwa sana katika maendeleo ya fizikia tuli.

Maana halisi ya thamani hii isiyobadilika

The Boltzmann constant inafafanua uhusiano kati ya kiasi halisi kama vile halijoto na nishati. Katika tulimechanics, ina jukumu muhimu. Kiwango kisichobadilika cha Boltzmann ni k=1, 3806505(24)10-23J/K. Nambari katika mabano zinaonyesha hitilafu inayoruhusiwa katika thamani ya thamani inayohusiana na tarakimu za mwisho. Ni muhimu kuzingatia kwamba mara kwa mara ya Boltzmann pia inaweza kupatikana kutoka kwa vipengele vingine vya kimwili. Walakini, mahesabu haya ni ngumu sana na ni ngumu kufanya. Zinahitaji maarifa ya kina sio tu katika uwanja wa fizikia, lakini pia katika hisabati ya juu.

Uhusiano kati ya halijoto kamili na nishati

Stefan Boltzmann mara kwa mara
Stefan Boltzmann mara kwa mara

Kitengo kisichobadilika cha Stefan-Boltzmann hukuruhusu kuunganisha sifa za ulimwengu mdogo na mkubwa, yaani uwiano wa kasi ya mwendo wa molekuli kwa halijoto. Fomula inayoelezea uwiano huu ni kama ifuatavyo: 3/2mv2=kT.

Katika gesi homogeneous kwenye chombo chenye joto fulani la T, nishati inayoangukia kwenye kila digrii ya uhuru ni sawa na uwiano kT/2. Kujua hali ya joto ambayo molekuli ziko na wingi wao, mtu anaweza kuhesabu kwa urahisi mzizi maana kasi ya mraba. Hata hivyo, fomula hii haifai kwa gesi za diatomiki.

mara kwa mara Boltzmann ni
mara kwa mara Boltzmann ni

Ludwig Boltzmann uwiano (entropy - probability)

Entropi ya mfumo wa thermodynamic inaweza kufafanuliwa kama logariti ya uwezekano wa thermodynamic. Uwiano huu unaweza kuitwa mafanikio kuu na ugunduzi wa mwanafizikia mkuu wa Austria, ambayo alifanya mwishoni mwa maisha yake. Wakati wa maisha ya mwanasayansi, haijawahi kupokeakutambuliwa katika duru za kisayansi, lakini miaka minne baada ya kifo chake, ugunduzi huu ulitambuliwa rasmi.

Maneno machache kwa kumalizia

The Boltzmann constant sio tu msingi wa fizikia tuli na nadharia ya molekuli-kinetiki, lakini pia ilikuwa na ushawishi fulani katika ukuzaji zaidi wa nadharia za kimwili. Hii inatumika, kwa mfano, kwa sehemu kama vile quantum mechanics.

Ilipendekeza: