Ludwig Boltzmann ist der Begründer der molekularkinetischen Theorie idealer Gase. Geboren 1844 in Wien. Boltzmann ist ein Pionier und Entdecker der Wissenschaft. Seine Arbeiten und Forschungen wurden von der Gesellschaft oft missverstanden und abgelehnt. Mit der Weiterentwicklung der Physik wurden seine Arbeiten jedoch anerkannt und anschließend veröffentlicht.
Wissenschaftliche Interessen des Wissenschaftlers umfassten so grundlegende Bereiche wie Physik und Mathematik. Ab 1867 wirkte er als Lehrer an mehreren Hochschulen. In seiner Forschung fand er heraus, dass der Gasdruck durch das chaotische Aufprallen von Molekülen auf die Wände des Gefäßes, in dem sie sich befinden, entsteht, während die Temperatur direkt von der Geschwindigkeit der Teilchen (Moleküle), also von ihrer Kinetik abhängt Energie. Je schneller sich diese Teilchen bewegen, desto höher ist daher die Temperatur. Die Boltzmann-Konstante ist nach dem berühmten österreichischen Wissenschaftler benannt. Er war es, der einen unschätzbaren Beitrag zur Entwicklung der statischen Physik geleistet hat.
Physikalische Bedeutung dieses konstanten Wertes
Die Boltzmann-Konstante definiert die Beziehung zwischen physikalischen Größen wie Temperatur und Energie. Im statischenMechanik spielt sie eine große Schlüsselrolle. Die Boltzmann-Konstante ist k=1, 3806505(24)10-23J/K. Die Zahlen in Klammern geben den zulässigen Fehler im Wert des Werts relativ zu den letzten Ziffern an. Es ist erwähnenswert, dass die Boltzmann-Konstante auch aus anderen physikalischen Konstanten abgeleitet werden kann. Diese Berechnungen sind jedoch ziemlich komplex und schwierig durchzuführen. Sie erfordern nicht nur tiefe Kenntnisse auf dem Gebiet der Physik, sondern auch in der höheren Mathematik.
Beziehung zwischen absoluter Temperatur und Energie
Die Stefan-Boltzmann-Konstante ermöglicht es Ihnen, die Eigenschaften der Mikro- und Makrowelt zu verbinden, nämlich das Verhältnis der Bewegungsgeschwindigkeit von Molekülen zur Temperatur. Die Formel zur Beschreibung dieses Verhältnisses lautet wie folgt: 3/2mv2=kT.
In einem homogenen Gas in einem Behälter bei einer bestimmten Temperatur T ist die Energie, die auf jeden der Freiheitsgrade fällt, gleich dem Verhältnis kT/2. Wenn man die Temperatur, bei der sich die Moleküle befinden, und ihre Masse kennt, kann man leicht die mittlere quadratische Geschwindigkeit berechnen. Diese Formel ist jedoch nicht für zweiatomige Gase geeignet.
Ludwig-Boltzmann-Verhältnis (Entropie - Wahrscheinlichkeit)
Die Entropie eines thermodynamischen Systems kann als Logarithmus der thermodynamischen Wahrscheinlichkeit definiert werden. Dieses Verhältnis kann als die Hauptleistung und Entdeckung des großen österreichischen Physikers bezeichnet werden, die er am Ende seines Lebens gemacht hat. Während des Lebens eines Wissenschaftlers erhielt es nieAnerkennung in wissenschaftlichen Kreisen, aber vier Jahre nach seinem Tod wurde diese Entdeckung offiziell anerkannt.
Ein paar Worte zum Schluss
Die Boltzmann-Konstante bildet nicht nur den Kern der statischen Physik und der molekularkinetischen Theorie, sondern hatte auch einen gewissen Einfluss auf die Weiterentwicklung physikalischer Theorien. Das gilt zum Beispiel für ein Fachgebiet wie die Quantenmechanik.
