náhled|Definice entropie pomocí Boltzmannovy konstanty coby epitaf na hrobě Ludwiga Boltzmanna Boltzmannova konstanta vyjadřuje vztah mezi termodynamickou teplotou a vnitřní energií plynu. Je číselně rovna dvěma třetinám tepelné kapacity jednoatomového ideálního plynu (např. vzácného) při stálém objemu vztažené na jednu molekulu. Boltzmannova konstanta také úzce souvisí s entropií, je její přirozenou jednotkou. Byla pojmenována po rakouském fyzikovi Ludwigu Boltzmannovi, který se významně podílel na rozvoji statistické fyziky, kde tato konstanta hraje klíčovou roli.
Značení a hodnota Značka konstanty: k nebo kB Po redefinici SI je od r. 2019 její hodnota pevně stanovenou konstantou: k = 1,380 649×10−23 J·K−1 (přesně),Fundamental Physical Constants; 2018 CODATA recommended values. NIST, květen 2019. Dostupné online, PDF (anglicky) resp. v elektronvoltech na kelvin: k = 8,617 333 262…×10−5 eV/K (přesně)
Použití Vynásobením Boltzmannovy a Avogadrovy konstanty vyjde molární plynová konstanta, která podobně souvisí s energií plynu pro látkové množství jednoho molu. Díky tomu lze vyjádřit stavovou rovnici ideálního plynu dvěma způsoby:
kde n je látkové množství plynu, N je počet molekul, p tlak, V objem a T termodynamická teplota. Součin pV tak souvisí s vnitřní energií ideálního plynu (u reálného plynu by bylo třeba použít jiné hodnoty než Boltzmannovu konstantu, závislé na druhu plynu, a místo pV součinu by bylo nutné dosadit složitější vztah pro vnitřní energii).
Boltzmannova konstanta hraje roli také ve statistické fyzice. Lze pomocí ní vyjadřovat entropii a také se objevuje i ve fyzice polovodičů, protože se pomocí ní dá vyjádřit množství tepelné energie rozdělované mezi elektrony, která vytváří potenciál způsobující tepelné napětí (viz dioda).
Reference
Související články Fyzika Termodynamika Fyzika částic Střední kvadratická rychlost
Kategorie:Termodynamika Kategorie:Fyzikální konstanty