Ludwig Boltzmann er skaberen af den molekylær-kinetiske teori om ideelle gasser. Født i 1844 i Wien. Boltzmann er en pioner og opdager inden for videnskab. Hans værker og forskning blev ofte misforstået og afvist af samfundet. Men med den videre udvikling af fysikken blev hans arbejde anerkendt og efterfølgende udgivet.
Forskerens videnskabelige interesser dækkede så grundlæggende områder som fysik og matematik. Fra 1867 arbejdede han som lærer ved en række højere læreanst alter. I sin forskning fandt han ud af, at gastrykket skyldes molekylers kaotiske indvirkning på væggene af det kar, hvori de er placeret, mens temperaturen direkte afhænger af partiklernes (molekylernes) hastighed, med andre ord af deres kinetik. energi. Derfor, jo hurtigere disse partikler bevæger sig, jo højere er temperaturen. Boltzmann-konstanten er opkaldt efter den berømte østrigske videnskabsmand. Det var ham, der ydede et uvurderligt bidrag til udviklingen af statisk fysik.
Fysisk betydning af denne konstante værdi
Boltzmann-konstanten definerer forholdet mellem sådanne fysiske størrelser som temperatur og energi. I statiskmekanik, spiller det en stor nøglerolle. Boltzmann-konstanten er k=1, 3806505(24)10-23J/K. Tallene i parentes angiver den tilladte fejl i værdiens værdi i forhold til de sidste cifre. Det er værd at bemærke, at Boltzmann-konstanten også kan udledes af andre fysiske konstanter. Disse beregninger er dog ret komplekse og vanskelige at udføre. De kræver dyb viden ikke kun inden for fysik, men også inden for højere matematik.
Forholdet mellem absolut temperatur og energi
Stefan-Boltzmann-konstanten giver dig mulighed for at forbinde mikro- og makroverdenens egenskaber, nemlig forholdet mellem molekylernes bevægelseshastighed og temperatur. Formlen, der beskriver dette forhold, er som følger: 3/2mv2=kT.
I en homogen gas i en beholder ved en bestemt temperatur T er energien, der falder på hver af frihedsgraderne, lig med forholdet kT/2. Ved at kende den temperatur, som molekylerne er placeret ved, og deres masse, kan man nemt beregne den gennemsnitlige kvadratiske hastighed. Denne formel er dog ikke egnet til diatomiske gasser.
Ludwig Boltzmann-forhold (entropi - sandsynlighed)
Entropien af et termodynamisk system kan defineres som logaritmen af den termodynamiske sandsynlighed. Dette forhold kan kaldes den vigtigste præstation og opdagelse af den store østrigske fysiker, som han gjorde i slutningen af sit liv. I løbet af en videnskabsmands liv modtog den aldriganerkendelse i videnskabelige kredse, men fire år efter hans død blev denne opdagelse officielt anerkendt.
Et par ord til afslutning
Boltzmann-konstanten udgør ikke kun kernen i statisk fysik og molekylær-kinetisk teori, men havde også en vis indflydelse på den videre udvikling af fysiske teorier. Det gælder f.eks. et afsnit som kvantemekanik.
