Больцманы тогтмол физик. Больцманы тогтмол

Хар биетийн цацрагийн энергитэй холбоотой тогтмолыг Стефан-Больцман Константаас үзнэ үү

Тогтмол үнэ цэнэ к	Хэмжээ
1,380 6504(24) 10 −23
8,617 343(15) 10 −5
1,3807 10 −16
Мөн доорх янз бүрийн нэгж дэх утгыг үзнэ үү.

Больцманы тогтмол (кэсвэл к B) нь бодисын температур ба энэ бодисын хэсгүүдийн дулааны хөдөлгөөний энергийн хоорондын хамаарлыг тодорхойлдог физик тогтмол юм. Энэ тогтмол нь гол үүрэг гүйцэтгэдэг статистик физикт томоохон хувь нэмэр оруулсан Австрийн физикч Людвиг Больцманы нэрээр нэрлэгдсэн. SI систем дэх туршилтын үнэ цэнэ нь

Хүснэгтэнд хаалт доторх сүүлийн цифрүүд нь тогтмол утгын стандарт алдааг заана. Зарчмын хувьд Больцманы тогтмолыг үнэмлэхүй температур болон бусад физик тогтмолуудын тодорхойлолтоос авч болно. Гэсэн хэдий ч нарийн тооцоо Больцман тогтмолүндсэн зарчмуудыг ашиглах нь дэндүү хэцүү бөгөөд одоогийн мэдлэгийн түвшинд хэрэгжүүлэх боломжгүй юм.

Больцманы тогтмолыг тодорхой температурт тэнцвэрийн цацрагийн спектр дэх энергийн тархалтыг тодорхойлдог дулааны цацрагийн Планкийн хуулийг ашиглан туршилтаар тодорхойлж болно. цацраг бие, түүнчлэн бусад аргууд.

Бүх нийтийн хийн тогтмол ба Авогадрогийн тоо хооронд хамаарал байдаг бөгөөд үүнээс Больцманы тогтмолын утга дараах байдалтай байна.

Больцманы тогтмолын хэмжээ нь энтропийнхтэй ижил байна.

1 Түүх 2 Хийн төлөвийн хамгийн тохиромжтой тэгшитгэл 3 Температур ба энергийн хамаарал 3.1 Хийн термодинамикийн харилцаа 4 Больцманы үржүүлэгч 5 Энтропийг статистик тодорхойлоход гүйцэтгэх үүрэг 6 Хагас дамжуулагч физик дэх үүрэг: дулааны стресс 7 Бусад газар нутаг дахь програмууд 8 Планкийн нэгж дэх Больцманы тогтмол 9 Материйн хязгааргүй үүрлэх онол дахь Больцманы тогтмол 10 Янз бүрийн нэгж дэх утгууд 11 холбоосууд 12 Мөн үзнэ үү

Өгүүллэг

1877 онд Больцман анх энтропи ба магадлалыг холбосон боловч тогтмолын нэлээн үнэн зөв утгыг тодорхойлсон. кэнтропийн томъёоны холболтын коэффициент нь зөвхөн М.Планкийн бүтээлүүдэд гарч ирсэн. Хар биеийн цацрагийн хуулийг гаргахдаа 1900-1901 онд Планк. Больцманы тогтмолын хувьд тэрээр 1.346 10 −23 Ж/К утгыг олсон нь одоогийн хүлээн зөвшөөрөгдсөн утгаас бараг 2.5%-иар бага байна.

1900 оноос өмнө одоо Больцманы тогтмолоор бичигдэж буй хамаарлыг хийн тогтмолыг ашиглан бичдэг байсан. Р, мөн молекулын дундаж энергийн оронд бодисын нийт энергийг ашигласан. Маягтын товч томъёо С = кбүртгэл ВБольцманы баримал дээр Планкийн ачаар ийм болжээ. Планк 1920 онд Нобелийн лекцэндээ:

Энэ тогтмолыг ихэвчлэн Больцманы тогтмол гэж нэрлэдэг боловч миний мэдэж байгаагаар Больцман өөрөө үүнийг хэзээ ч танилцуулж байгаагүй - Больцманы мэдэгдэлд энэ тогтмолыг яг хэмжих талаар яриагүй байсан ч хачирхалтай байдал юм.

Энэ байдлыг тухайн үед материйн атомын бүтцийн мөн чанарыг тодруулахын тулд шинжлэх ухааны маргаан өрнөж байсантай холбон тайлбарлаж болно. 19-р зууны хоёрдугаар хагаст атом, молекулууд бодит уу, эсвэл зүгээр л үзэгдлийг дүрслэх тохиромжтой арга уу гэдэг дээр ихээхэн санал зөрөлдөөн гарч байв. эсэх дээр нэгдмэл байсангүй. химийн молекулууд", атомын масс, ижил молекулуудаар ялгагдана кинетик онол. Планкийн Нобелийн лекцээс дараахь зүйлийг олж болно.

“Сүүлийн хорин жилийн хугацаанд молекулын массыг гаригийн массыг хэмжихтэй бараг ижил нарийвчлалтайгаар хэмжих олон аргыг нэгэн зэрэг нээсэн үед туршилтын урлаг шиг ахиц дэвшлийн эерэг, хурдацтай хурдыг юу ч харуулж чадахгүй. ”

Хийн төлөвийн хамгийн тохиромжтой тэгшитгэл

Хамгийн тохиромжтой хийн хувьд хосолсон хийн хуульуях дарамт П, эзлэхүүн В, бодисын хэмжээ nмэнгэ, хийн тогтмол Рба үнэмлэхүй температур Т:

Энэ тэгш байдалд бид орлуулалт хийж болно. Дараа нь хийн хуулийг Больцманы тогтмол ба молекулын тоогоор илэрхийлнэ Нхийн хэмжээгээр В:

Температур ба энергийн хамаарал

Абсолют температурт нэгэн төрлийн идеал хийд Т, орчуулгын эрх чөлөө тус бүрийн энерги нь Максвеллийн тархалтаас дараах байдлаар тэнцүү байна. кТ/ 2 . Өрөөний температурт (≈ 300 К) энэ энерги байна J, эсвэл 0.013 эВ.

Хийн термодинамикийн харилцаа

Монатомын идеал хийд атом бүр орон зайн гурван тэнхлэгт тохирсон гурван зэрэг эрх чөлөөтэй байдаг бөгөөд энэ нь атом бүр 3 энергитэй гэсэн үг юм. кТ/ 2 . Энэ нь туршилтын өгөгдөлтэй сайн тохирч байна. Мэдэх дулааны энерги, бид урвуу пропорциональ атомуудын язгуур дундаж квадрат хурдыг тооцоолж болно квадрат язгуур-аас атомын масс. Өрөөний температурт язгуур дундаж квадрат хурд нь гелийн хувьд 1370 м/с-ээс ксеноны хувьд 240 м/с хооронд хэлбэлздэг.

Кинетик онол нь дундаж даралтын томъёог өгдөг Пхамгийн тохиромжтой хий:

Дундаж кинетик энергийг авч үзвэл шулуун хөдөлгөөнтэнцүү байна:

Бид идеал хийн төлөвийн тэгшитгэлийг олно:

Энэ харилцаа нь молекулын хийн хувьд сайн байдаг; Гэсэн хэдий ч молекулууд орон зай дахь молекулуудын хөдөлгөөнтэй холбоотой эрх чөлөөний зэрэгтэй харьцуулахад нэмэлт дотоод эрх чөлөөний зэрэгтэй байж болох тул дулааны багтаамжийн хамаарал өөрчлөгддөг. Жишээлбэл, хоёр атомт хий аль хэдийн таван градусын эрх чөлөөтэй байдаг.

Больцманы үржүүлэгч

Ерөнхийдөө систем нь температурын дулааны нөөцтэй тэнцвэрт байдалд байна Тмагадлал бий хэнергийн төлөвийг эзэлдэг Э, үүнийг харгалзах экспоненциал Больцман үржүүлэгчийг ашиглан бичиж болно:

Энэ илэрхийлэл нь тоо хэмжээг агуулдаг кТэнергийн хэмжээстэй.

Магадлалын тооцооллыг зөвхөн идеал хийн кинетик онолын тооцоонд төдийгүй бусад салбарт, жишээлбэл, Аррениусын тэгшитгэлийн химийн кинетикт ашигладаг.

Энтропийг статистик тодорхойлоход гүйцэтгэх үүрэг

Үндсэн нийтлэл: Термодинамик энтропи

Энтропи СТусгаарлагдсан термодинамик системийн термодинамик тэнцвэрт байдлыг янз бүрийн микро төлөвүүдийн тооны натурал логарифмээр тодорхойлно. В, өгөгдсөн макроскоп төлөвт тохирох (жишээлбэл, өгөгдсөн нийт энергитэй төлөв). Э):

Пропорциональ хүчин зүйл кБольцманы тогтмол юм. Энэ нь микроскопийн болон макроскопийн төлөв байдлын хоорондын хамаарлыг тодорхойлсон илэрхийлэл юм Вба энтропи СҮүний дагуу) нь статистик механикийн гол санааг илэрхийлдэг бөгөөд Больцманны гол нээлт юм.

Сонгодог термодинамик нь энтропийн хувьд Клаузиусын илэрхийлэлийг ашигладаг:

Тиймээс Больцманы тогтмолын дүр төрх кэнтропийн термодинамик болон статистик тодорхойлолтуудын хоорондын холболтын үр дагавар гэж үзэж болно.

Энтропийг нэгжээр илэрхийлж болно к, энэ нь дараахь зүйлийг өгдөг.

Ийм нэгжид энтропи нь мэдээллийн энтропитэй яг таарч байна.

Онцлог энерги кТэнтропийг нэмэгдүүлэхэд шаардагдах дулааны хэмжээтэй тэнцүү байна С"Нэг нат.

Хагас дамжуулагч физик дэх үүрэг: дулааны стресс

Бусад бодисоос ялгаатай нь хагас дамжуулагчийн хувьд цахилгаан дамжуулах чанар нь температураас хүчтэй хамааралтай байдаг.

σ 0 хүчин зүйл нь экспоненциалтай харьцуулахад температураас бага хамааралтай, Э А- дамжуулалтыг идэвхжүүлэх энерги. Дамжуулах электронуудын нягт нь мөн температураас экспоненциал хамааралтай байдаг. Хагас дамжуулагч p-n уулзвараар дамжин өнгөрөх гүйдлийн хувьд идэвхжүүлэлтийн энергийн оронд өгөгдсөн энергийн шинж чанар. p-n уулзвартемпературт Тцахилгаан орон дахь электроны шинж чанарын энерги гэж:

Хаана q-, А В Ттемператураас хамааран дулааны стресс байдаг.

Энэ хамаарал нь Больцманы тогтмолыг eV∙K −1 нэгжээр илэрхийлэх үндэс болно. Өрөөний температурт (≈ 300 К) дулааны хүчдэлийн утга нь ойролцоогоор 25.85 милливольт ≈ 26 мВ байна.

Сонгодог онолд томъёог ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд үүний дагуу бодис дахь цэнэгийн тээвэрлэгчдийн үр ашигтай хурд нь зөөвөрлөгчийн хөдөлгөөний μ ба хүчдэлийн үржвэртэй тэнцүү байна. цахилгаан орон. Өөр нэг томъёо нь дамжуулагчийн урсгалын нягтыг тархалтын коэффициенттэй холбодог Дба зөөгч концентрацийн градиенттэй n :

Эйнштейн-Смолуховскийн хамаарлын дагуу тархалтын коэффициент нь хөдөлгөөнтэй холбоотой байдаг.

Больцманы тогтмол кнь мөн Видеман-Францын хуульд багтсан бөгөөд үүний дагуу дулаан дамжилтын илтгэлцүүрийг металл дахь цахилгаан дамжуулах илтгэлцүүртэй харьцуулсан харьцаа нь температур ба Больцманы тогтмол ба цахилгаан цэнэгийн харьцааны квадраттай пропорциональ байна.

Бусад газар нутаг дахь програмууд

Материйн төлөв байдлыг квант эсвэл сонгодог аргаар тодорхойлсон температурын бүсийг хязгаарлахын тулд Дебай температурыг ашигладаг.

Хаана -, болор торны уян чичиргээний хязгаарлах давтамж, у- дууны хурд хатуу бие, n- атомын концентраци.

Больцманы тогтмол нь k = 1.38 · 10 - 23 J K-тэй тэнцүү коэффициент бөгөөд физикийн нэлээд олон тооны томьёоны нэг хэсэг юм. Энэ нэрээ молекул кинетик онолыг үндэслэгчдийн нэг Австрийн физикчээс авсан. Больцманы тогтмолын тодорхойлолтыг томъёолъё.

Тодорхойлолт 1

Больцман тогтмолэнерги ба температурын хамаарлыг тодорхойлох физик тогтмол юм.

Үүнийг Стефан-Больцман тогтмолтай андуурч болохгүй бөгөөд энэ нь бүрэн хатуу биетээс энерги ялгарахтай холбоотой юм.

Байдаг янз бүрийн аргаЭнэ коэффициентийн тооцоо. Энэ нийтлэлд бид тэдгээрийн хоёрыг авч үзэх болно.

Идеал хийн тэгшитгэлээр Больцманы тогтмолыг олох

Энэ тогтмолыг идеал хийн төлөвийг тодорхойлсон тэгшитгэлийг ашиглан олж болно. Аливаа хийг T 0 = 273 К-ээс T 1 = 373 К хүртэл халаах нь түүний даралтыг p 0 = 1.013 10 5 Па-аас p 0 = 1.38 10 5 Па хүртэл өөрчлөхөд хүргэдэг болохыг туршилтаар тодорхойлж болно. Энэ бол зүгээр л агаарт ч хийж болох маш энгийн туршилт юм. Температурыг хэмжихийн тулд та термометр, даралт - манометр ашиглах хэрэгтэй. Аливаа хийн моль дахь молекулуудын тоо ойролцоогоор 6 · 10 23, 1 атм даралттай эзэлхүүн нь V = 22.4 литртэй тэнцүү гэдгийг санах нь чухал юм. Эдгээр бүх параметрүүдийг харгалзан бид Больцманы тогтмол k-г тооцоолж болно.

Үүнийг хийхийн тулд бид тэгшитгэлийг хоёр удаа бичиж, төлөвийн параметрүүдийг орлуулна.

Үр дүнг мэдсэнээр бид k параметрийн утгыг олж болно:

Броуны хөдөлгөөний томъёогоор Больцманы тогтмолыг олох

Тооцооллын хоёр дахь аргын хувьд бид бас туршилт хийх шаардлагатай болно. Үүнийг хийхийн тулд та жижиг толь авч, уян утас ашиглан агаарт өлгөх хэрэгтэй. Толин тусгал-агаарын систем тогтвортой байдалд байна гэж үзье ( статик тэнцвэр). Агаарын молекулууд толинд тусдаг бөгөөд энэ нь үндсэндээ иймэрхүү байдалтай байдаг Брауны бөөмс. Гэсэн хэдий ч түүний түдгэлзүүлсэн төлөвийг харгалзан бид тодорхой тэнхлэгийн эргэн тойронд суспензтэй (босоо чиглэсэн утас) давхцаж буй эргэлтийн чичиргээг ажиглаж болно. Одоо гэрлийн туяаг толины гадаргуу руу чиглүүлье. Толин тусгалыг бага зэрэг хөдөлгөж, эргүүлж байсан ч туссан туяа мэдэгдэхүйц шилжих болно. Энэ нь бидэнд объектын эргэлтийн чичиргээг хэмжих боломжийг олгодог.

Эргэлтийн модулийг L, эргэлтийн тэнхлэгтэй харьцуулахад толины инерцийн моментийг J, толины эргэлтийн өнцгийг φ гэж тэмдэглэвэл дараах хэлбэрийн хэлбэлзлийн тэгшитгэлийг бичиж болно.

Тэгшитгэл дэх хасах нь уян харимхай хүчний моментийн чиглэлтэй холбоотой бөгөөд толин тусгалыг тэнцвэрийн байрлал руу буцаах хандлагатай байдаг. Одоо хоёр талыг φ-ээр үржүүлж, үр дүнг нэгтгэн гаргая:

Дараахь тэгшитгэл нь эдгээр чичиргээнд хангагдах энерги хадгалагдах хууль юм (өөрөөр хэлбэл боломжит энерги нь кинетик энерги болж хувирах ба эсрэгээр). Бид эдгээр чичиргээг гармоник гэж үзэж болох тул:

Өмнөх томъёонуудын аль нэгийг гаргахдаа бид энергийн эрх чөлөөний зэрэгт жигд тархах хуулийг ашигласан. Тиймээс бид үүнийг дараах байдлаар бичиж болно.

Бид аль хэдийн хэлсэнчлэн эргэлтийн өнцгийг хэмжиж болно. Тэгэхээр, хэрэв температур нь ойролцоогоор 290 К, мушгирах модуль L ≈ 10 - 15 Н м; φ ≈ 4 · 10 - 6, дараа нь бидэнд хэрэгтэй коэффициентийн утгыг дараах байдлаар тооцоолж болно.

Тиймээс үндсийг нь мэддэг Брауны хөдөлгөөн, бид макропараметрүүдийг хэмжих замаар Больцманы тогтмолыг олох боломжтой.

Больцманы тогтмол утга

Судалж буй коэффициентийн ач холбогдол нь бичил ертөнцийн параметрүүдийг макро ертөнцийг тодорхойлсон параметрүүдтэй, жишээлбэл термодинамик температурыг молекулуудын хөрвүүлэх хөдөлгөөний энергитэй холбоход ашиглаж болно.

Энэ коэффициент нь молекулын дундаж энерги, идеал хийн төлөв байдал, хийн кинетик онол, Больцман-Максвелийн хуваарилалт болон бусад олон зүйлийн тэгшитгэлд багтсан болно. Больцманы тогтмол нь энтропийг тодорхойлоход бас хэрэгтэй. Энэ нь хагас дамжуулагчийг судлахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг, жишээлбэл, цахилгаан дамжуулалтын температураас хамаарах хамаарлыг тодорхойлсон тэгшитгэлд оролцдог.

Жишээ 1

Нөхцөл:Эргэлтийн, орчуулгын, чичиргээний бүх эрх чөлөөний зэрэг нь молекулуудад өдөөгддөг гэдгийг мэдэж, N-атомын молекулуудаас бүрдэх хийн молекулын дундаж энергийг T температурт тооцоол. Бүх молекулуудыг эзэлхүүн гэж үздэг.

Шийдэл

Эрчим хүч нь түүний зэрэг тус бүрийн эрх чөлөөний зэрэгт жигд хуваарилагддаг бөгөөд энэ нь эдгээр зэрэг нь ижил кинетик энергитэй байх болно гэсэн үг юм. Энэ нь ε i = 1 2 k T-тэй тэнцүү байх болно. Дараа нь дундаж энергийг тооцоолохын тулд бид дараах томъёог ашиглаж болно.

ε = i 2 k T, энд i = m p o s t + m υ r + 2 м k o l нь хөрвүүлэх эргэлтийн эрх чөлөөний зэрэглэлийн нийлбэрийг илэрхийлнэ. k үсэг нь Больцманы тогтмолыг илэрхийлдэг.

Молекулын эрх чөлөөний зэрэглэлийн тоог тодорхойлох руу шилжье.

m p o s t = 3, m υ r = 3, энэ нь m k o l = 3 N - 6 гэсэн үг юм.

i = 6 + 6 N - 12 = 6 N - 6; ε = 6 N - 6 2 к T = 3 N - 3 к T.

Хариулт:эдгээр нөхцөлд молекулын дундаж энерги ε = 3 N - 3 k T-тэй тэнцүү байх болно.

Жишээ 2

Нөхцөл:нь хэвийн нөхцөлд нягт нь p-тэй тэнцүү хоёр идеал хийн хольц юм. Холимог дахь нэг хийн концентраци ямар байхыг бид мэдэж байгаа бол тодорхойл молийн массхий хоёулаа μ 1, μ 2.

Шийдэл

Эхлээд тооцоолъё нийт жинхолимог.

m = ρ V = N 1 м 01 + N 2 м 02 = n 1 В м 01 + н 2 В м 02 → ρ = n 1 м 01 + n 2 м 02.

m 01 параметр нь нэг хийн молекулын массыг, m 02 - нөгөө хийн молекулын массыг, n 2 - нэг хийн молекулын концентрацийг, n 2 - хоёр дахь хийн концентрацийг илэрхийлнэ. Хольцын нягт нь ρ байна.

Одооноос өгөгдсөн тэгшитгэлЭхний хийн концентрацийг илэрхийлье.

n 1 = ρ - n 2 м 02 м 01; n 2 = n - n 1 → n 1 = ρ - (n - n 1) м 02 м 01 → n 1 = ρ - n м 02 + n 1 м 02 м 01 → n 1 м 01 - n 1 м 02 = - n м 02 → n 1 (м 01 - м 02) = ρ - n м 02.

p = n k T → n = p k T.

Үр дүнгийн тэнцүү утгыг орлъё:

n 1 (м 01 - м 02) = ρ - p k T m 02 → n 1 = ρ - p k T m 02 (м 01 - м 02) .

Бид хийн молийн массыг мэддэг тул эхний болон хоёр дахь хийн молекулуудын массыг олж болно.

m 01 = μ 1 N A, m 02 = μ 2 N A.

Хийн хольц нь хэвийн нөхцөлд байдаг гэдгийг бид бас мэднэ, i.e. даралт нь 1 а т м, температур нь 290 К. Энэ нь асуудлыг шийдсэн гэж үзэж болно гэсэн үг юм.

Хэрэв та текстэнд алдаа байгааг анзаарсан бол үүнийг тодруулаад Ctrl+Enter дарна уу

1844 онд Вена хотод төрсөн. Больцманн бол шинжлэх ухааны анхдагч, анхдагч юм. Түүний бүтээл, судалгаа нь ихэнхдээ ойлгомжгүй, нийгэмд гологддог байсан. Гэсэн хэдий ч хамт цаашдын хөгжилфизикчид, түүний бүтээлүүд хүлээн зөвшөөрөгдөж, дараа нь хэвлэгдсэн.

Эрдэмтний шинжлэх ухааны сонирхол нь дараахь зүйлийг хамарсан үндсэн чиглэлүүдфизик, математик гэх мэт. 1867 оноос хойш тэрээр хэд хэдэн дээд боловсролын байгууллагад багшаар ажилласан. боловсролын байгууллагууд. Тэрээр судалгаандаа энэ нь молекулуудын байрлаж буй савны хананд эмх замбараагүй нөлөө үзүүлдэгтэй холбоотой бол температур нь бөөмс (молекулуудын хөдөлгөөний хурд), өөрөөр хэлбэл тэдгээрийн хөдөлгөөнөөс шууд хамаардаг болохыг тогтоожээ. Тиймээс эдгээр хэсгүүдийн хөдөлгөөний хурд өндөр байх тусам температур өндөр болно. Больцманы тогтмолыг Австрийн нэрт эрдэмтний нэрээр нэрлэсэн. Тэр бол статик физикийн хөгжилд үнэлж баршгүй хувь нэмэр оруулсан хүн юм.

Энэ тогтмол хэмжигдэхүүний физик утга

Больцманы тогтмол нь температур ба энергийн хоорондын хамаарлыг тодорхойлдог. IN статик механиктэр гол гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Больцманы тогтмол нь k=1.3806505(24)*10 -23 Ж/К-тэй тэнцүү. Хаалтанд байгаа тоонууд нь сүүлийн цифрүүдтэй харьцуулахад утгын зөвшөөрөгдөх алдааг заана. Больцманы тогтмолыг бусад физик тогтмолуудаас ч гаргаж болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Гэсэн хэдий ч эдгээр тооцоо нь нэлээд төвөгтэй бөгөөд гүйцэтгэхэд хэцүү байдаг. Тэд зөвхөн физикийн чиглэлээр төдийгүй гүнзгий мэдлэг шаарддаг

Энэ тогтмол нь гол үүрэг гүйцэтгэдэг статистик физикт томоохон хувь нэмэр оруулсан Австрийн физикч Людвиг Больцманы нэрээр нэрлэгдсэн. SI систем дэх туршилтын үнэ цэнэ нь

Ж/.

Хаалтанд байгаа тоонууд нь хэмжигдэхүүний утгын сүүлийн орон дахь стандарт алдааг заана. Зарчмын хувьд Больцманы тогтмолыг үнэмлэхүй температур болон бусад физик тогтмолуудын тодорхойлолтоос авч болно. Гэсэн хэдий ч Больцманы тогтмолыг эхний зарчмуудыг ашиглан тооцоолох нь дэндүү төвөгтэй бөгөөд өнөөгийн мэдлэгийн хувьд боломжгүй юм. Планкийн нэгжийн байгалийн системд температурын натурал нэгжийг Больцманы тогтмол нь нэгдэлтэй тэнцүү байхаар өгсөн.

Температур ба энергийн хамаарал

Абсолют температурт нэгэн төрлийн идеал хийд Т, Эрх чөлөөний орчуулгын зэрэг тус бүрийн энерги нь Максвеллийн тархалтаас дараах байдлаар тэнцүү байна кТ/ 2 . Өрөөний температурт (300 ) энэ энерги байна J, эсвэл 0.013 эВ. Монатомын идеал хийд атом бүр орон зайн гурван тэнхлэгт тохирсон гурван зэрэглэлийн эрх чөлөөтэй байдаг бөгөөд энэ нь атом бүр 3/2 энергитэй гэсэн үг юм. кТ) .

Дулааны энергийг мэдсэнээр бид атомын массын квадрат язгууртай урвуу хамааралтай атомуудын дундаж квадрат хурдыг тооцоолж болно. Өрөөний температурт язгуур дундаж квадрат хурд нь гелийн хувьд 1370 м/с-ээс ксеноны хувьд 240 м/с хооронд хэлбэлздэг. Молекулын хийн хувьд нөхцөл байдал илүү төвөгтэй болдог, жишээлбэл, хоёр атомт хий аль хэдийн таван градусын эрх чөлөөтэй байдаг.

Энтропийн тодорхойлолт

Термодинамик системийн энтропи нь янз бүрийн микро төлөвүүдийн тооны натурал логарифм гэж тодорхойлогддог. З, өгөгдсөн макроскоп төлөвт харгалзах (жишээлбэл, өгөгдсөн нийт энергитэй төлөв).

С = к ln З.

Пропорциональ хүчин зүйл кБольцманы тогтмол юм. Энэ нь микроскопийн хоорондын хамаарлыг тодорхойлсон илэрхийлэл юм. З) ба макроскоп төлөв ( С), статистик механикийн гол санааг илэрхийлдэг.

Мөн үзнэ үү

Викимедиа сан.

2010 он.

Бусад толь бичгүүдээс "Больцманы тогтмол" гэж юу болохыг хараарай. Физик тогтмол k, бүх нийтийн хийн тогтмол R-ийг Авогадрогийн тоо NA-тай харьцуулсан харьцаатай тэнцүү: k = R/NA = 1.3807.10 23 Ж/К. Л.Больцманы нэрэмжит...

Том нэвтэрхий толь бичиг Үндсэн физик тогтмолуудын нэг; хийн тогтмол R ба Авогадро тогтмол NA-ийн харьцаатай тэнцүү, k-ээр тэмдэглэсэн; Австрийн нэрээр нэрлэгдсэн физикч Л.Больцманн. bp нь физикийн хэд хэдэн чухал харилцаанд багтдаг: тэгшитгэлд ... ...

Физик нэвтэрхий толь бичигБольцманн Тогтмол Том Политехник нэвтэрхий толь бичиг

Физик тогтмол k, бүх нийтийн хийн тогтмол R-ийг Авогадрогийн тоо NA-тай харьцуулсан харьцаатай тэнцүү: k = R/NA = 1.3807·10 23 Ж/К. Л.Больцманы нэрээр нэрлэгдсэн. * * * БОЛЦМАННЫ ТОГТМОЛ БОЛЦМАННЫ ТОГТМОЛ, физик тогтмол k, тэнцүү... ... Нэвтэрхий толь бичиг

Физик. бүх нийтийн харьцаатай тэнцүү тогтмол k. хийн тогтмол R Авогадро тоо NA: k = R/NA = 1.3807 x 10 23 Ж/К. Л.Больцманы нэрэмжит... Байгалийн шинжлэх ухаан. Нэвтэрхий толь бичиг

Үндсэн физик тогтмолуудын нэг (Физик тогтмолуудыг үзнэ үү), бүх нийтийн хийн тогтмол R ба Авогадро тоо NA-тай харьцуулсан харьцаатай тэнцүү. (1 моль буюу 1 кмоль бодисын молекулын тоо): k = R/NA. Л.Больцманы нэрээр нэрлэгдсэн. B. p....... Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг

Мэдээжийн хэрэг эрвээхэй могойн талаар юу ч мэдэхгүй. Гэхдээ эрвээхэй агнадаг шувууд тэдний тухай мэддэг. Могойг сайн таньдаггүй шувууд...

• Окто гэдэг нь латин хэлээр "найм" гэсэн утгатай бол октав яагаад долоон ноот агуулдаг вэ?

  Октав гэдэг нь хийх ба хийх, дахин ба дахин гэх мэт ижил нэртэй хамгийн ойр хоёр авианы хоорондох зайг физикийн үүднээс авч үзвэл эдгээрийн “ураг төрлийн”...

• Чухал хүмүүсийг яагаад наймдугаар сар гэж нэрлэдэг вэ?

  МЭӨ 27 онд. д. Ромын эзэн хаан Октавиан латинаар "ариун" гэсэн утгатай Август хэмээх цол авсан (дашрамд хэлэхэд, ижил дүрийг хүндэтгэн ...

• Тэд сансарт юу бичдэг вэ?

  Алдарт онигоонд: "НАСА сансарт бичих тусгай үзэг бүтээхийн тулд хэдэн сая доллар зарцуулсан.

• Амьдралын үндэс нь яагаад нүүрстөрөгч вэ?

  10 сая орчим органик (өөрөөр хэлбэл нүүрстөрөгч дээр суурилсан) мэдэгдэж байгаа бөгөөд ердөө 100 мянга орчим нь байдаг. органик бус молекулууд. Үүнээс гадна...

• Кварцын чийдэн яагаад цэнхэр өнгөтэй байдаг вэ?

  Энгийн шилнээс ялгаатай нь кварцын шил нь хэт ягаан туяаг нэвтрүүлэх боломжийг олгодог. Кварцын чийдэнгийн хувьд хэт ягаан туяаны эх үүсвэр нь мөнгөн усны уур дахь хийн ялгарал юм. Тэр...

• Яагаад заримдаа бороо орж, заримдаа шиврээ бороо ордог вэ?

  Температурын их зөрүүтэй үед үүлэн дотор хүчтэй дээшлэх урсгал үүсдэг. Тэдний ачаар дусал агаарт удаан байж,...