Ludwig Boltzmann je tvůrcem molekulárně-kinetické teorie ideálních plynů. Narozen roku 1844 ve Vídni. Boltzmann je průkopníkem a objevitelem vědy. Jeho práce a výzkumy byly často společností nepochopeny a odmítnuty. S dalším rozvojem fyziky však byla jeho práce uznána a následně publikována.
Vědecké zájmy vědce pokrývaly takové základní oblasti, jako je fyzika a matematika. Od roku 1867 působil jako učitel v řadě vysokých škol. Při svém výzkumu zjistil, že tlak plynu je způsoben chaotickými dopady molekul na stěny nádoby, ve které se nacházejí, přičemž teplota přímo závisí na rychlosti částic (molekul), jinými slovy na jejich kinetice. energie. Proto čím rychleji se tyto částice pohybují, tím vyšší je teplota. Boltzmannova konstanta je pojmenována po slavném rakouském vědci. Byl to on, kdo neocenitelně přispěl k rozvoji statické fyziky.
Fyzikální význam této konstantní hodnoty
Boltzmannova konstanta definuje vztah mezi takovými fyzikálními veličinami, jako je teplota a energie. Ve statickémmechanika, hraje hlavní klíčovou roli. Boltzmannova konstanta je k=1, 3806505(24)10-23J/K. Čísla v závorkách označují přípustnou chybu hodnoty hodnoty vzhledem k posledním číslicím. Stojí za zmínku, že Boltzmannovu konstantu lze odvodit i z jiných fyzikálních konstant. Tyto výpočty jsou však poměrně složité a obtížně proveditelné. Vyžadují hluboké znalosti nejen v oblasti fyziky, ale také ve vyšší matematice.
Vztah mezi absolutní teplotou a energií
Stefanova-Boltzmannova konstanta umožňuje propojit charakteristiky mikro- a makrosvěta, konkrétně poměr rychlosti pohybu molekul k teplotě. Vzorec popisující tento poměr je následující: 3/2mv2=kT.
V homogenním plynu v nádobě při určité teplotě T se energie, která dopadá na každý ze stupňů volnosti, rovná poměru kT/2. Když známe teplotu, při které se molekuly nacházejí, a jejich hmotnost, lze snadno vypočítat střední kvadraturu rychlosti. Tento vzorec však není vhodný pro dvouatomové plyny.
Ludwig Boltzmannův poměr (entropie - pravděpodobnost)
Entropii termodynamického systému lze definovat jako logaritmus termodynamické pravděpodobnosti. Tento poměr lze nazvat hlavním úspěchem a objevem velkého rakouského fyzika, který učinil na sklonku svého života. Za života vědce to nikdy nedostalouznání ve vědeckých kruzích, ale čtyři roky po jeho smrti byl tento objev oficiálně uznán.
Pár slov na závěr
Boltzmannova konstanta tvoří nejen jádro statické fyziky a molekulárně-kinetické teorie, ale měla také určitý vliv na další vývoj fyzikálních teorií. To platí například pro takovou sekci, jako je kvantová mechanika.
