Ludwig Boltzmann on ideaalgaaside molekulaarkineetilise teooria looja. Sündis 1844. aastal Viinis. Boltzmann on teaduse teerajaja ja avastaja. Tema töid ja uurimistööd mõistis ühiskond sageli valesti ja lükkas need tagasi. Füüsika edasise arenguga aga tunnustati tema tööd ja avaldati see hiljem.
Teadlase teaduslikud huvid hõlmasid selliseid põhivaldkondi nagu füüsika ja matemaatika. Alates 1867. aastast töötas ta õpetajana mitmetes kõrgkoolides. Oma uurimistöös leidis ta, et gaasirõhk on tingitud molekulide kaootilisest mõjust anuma seintele, milles nad paiknevad, samas kui temperatuur sõltub otseselt osakeste (molekulide) kiirusest, teisisõnu nende kineetikast. energiat. Seega, mida kiiremini need osakesed liiguvad, seda kõrgem on temperatuur. Boltzmanni konstant on nime saanud kuulsa Austria teadlase järgi. Just tema andis hindamatu panuse staatilise füüsika arengusse.
Selle konstantse väärtuse füüsiline tähendus
Boltzmanni konstant määratleb seose selliste füüsikaliste suuruste nagu temperatuur ja energia vahel. Staatilisesmehaanika, mängib see olulist võtmerolli. Boltzmanni konstant on k=1, 3806505(24)10-23J/K. Sulgudes olevad numbrid näitavad väärtuse väärtuse lubatud viga viimaste numbrite suhtes. Väärib märkimist, et Boltzmanni konstanti saab tuletada ka teistest füüsikalistest konstantidest. Need arvutused on aga üsna keerulised ja raskesti teostatavad. Need nõuavad sügavaid teadmisi mitte ainult füüsika vallas, vaid ka kõrgemas matemaatikas.
Seos absoluutse temperatuuri ja energia vahel
Stefan-Boltzmanni konstant võimaldab ühendada mikro- ja makromaailma omadused, nimelt molekulide liikumiskiiruse ja temperatuuri suhte. Seda suhet kirjeldav valem on järgmine: 3/2mv2=kT.
Homogeenses gaasis anumas teatud temperatuuril T on energia, mis langeb igale vabadusastmele, võrdne suhtega kT/2. Teades temperatuuri, mille juures molekulid asuvad, ja nende massi, saab hõlpsasti arvutada ruutkeskmise kiiruse. See valem ei sobi aga kaheaatomiliste gaaside jaoks.
Ludwig Boltzmanni suhe (entroopia - tõenäosus)
Terodünaamilise süsteemi entroopiat saab defineerida kui termodünaamilise tõenäosuse logaritmi. Seda suhet võib nimetada suure Austria füüsiku peamiseks saavutuseks ja avastuseks, mille ta tegi oma elu lõpus. Teadlase elu jooksul ei saanud seda kordagiteadusringkondades tunnustatud, kuid neli aastat pärast tema surma tunnustati seda avastust ametlikult.
Paar sõna lõpetuseks
Boltzmanni konstant ei moodusta mitte ainult staatilise füüsika ja molekulaarkineetilise teooria tuuma, vaid avaldas ka teatud mõju füüsikateooriate edasisele arengule. See kehtib näiteks sellise jaotise kohta nagu kvantmehaanika.
