imported>Alex NB OT: замена имён и значений устаревшего неподдерживаемого InternetArchiveBot формата параметров доступности ссылок (2), замена устаревших имён параметров (1)

2025-07-16T10:12:12Z

замена имён и значений устаревшего неподдерживаемого InternetArchiveBot формата параметров доступности ссылок (2), замена устаревших имён параметров (1)

Новая страница

{{distinguish|Постоянная Стефана — Больцмана|постоянной Стефана — Больцмана}}

{| class="wikitable" style="float: right; margin-left: 10px"
|+Значения постоянной Больцмана в разных единицах
! Численное значение
! Единица
|-
| 1,380 649{{e|−23}}||[[Джоуль|Дж]]·[[Кельвин|К]]−1<ref name="CODATA">{{cite web|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?k|title=Boltzmann constant|date=2014|work=CODATA Internationally recommended 2014 values of the Fundamental Physical Constants|publisher=[[NIST]]|access-date=2016-11-03|lang=en|archive-date=2005-08-24|archive-url=https://web.archive.org/web/20050824164713/http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?k|url-status=live}}</ref>
|-
| 1,380 649{{e|−16}}||[[эрг]]·[[Кельвин|К]]−1
|-
| 8,617 333 262… {{e|−5}}||[[эВ]]·[[Кельвин|К]]−1<ref>{{Cite web |url=http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt |title=Fundamental Physical Constants — Complete Listing |access-date=2011-06-19 |archive-date=2013-12-08 |archive-url=https://web.archive.org/web/20131208020310/http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt |url-status=live }}</ref>
|-
|}

'''Постоя́нная Бо́льцмана''' {{nobr|(<math>k</math> или <math>k_{\rm B}</math>)}} — [[Фундаментальные физические постоянные|физическая постоянная]], определяющая связь между [[температура|температурой]] и [[энергия|энергией]]. Названа в честь австрийского физика [[Больцман, Людвиг|Людвига Больцмана]], внёсшего большой вклад в [[статистическая физика|статистическую физику]], в которой эта постоянная играет ключевую роль. Её значение в Международной системе единиц [[СИ]] согласно [[Изменения определений основных единиц СИ (2018)|изменениям определений основных единиц СИ]] точно равно
: {{math|''k''}} = 1,380 649 · 10−23 [[Джоуль|Дж]]/[[Кельвин|К]].

В [[Планковские единицы|системе единиц Планка]] постоянная Больцмана выбрана в качестве одной из основных единиц системы<ref>{{книга |автор=Чертов А. Г. |заглавие=Единицы физических величин |ответственный= |ссылка= |место=М. |издательство=«[[Высшая школа (издательство)|Высшая школа]]» |год=1977 |том= |страниц=287 |страницы=23 |isbn=}}</ref>.

[[Универсальная газовая постоянная]] определяется как произведение постоянной Больцмана и [[число Авогадро|числа Авогадро]], <math>R=kN_\mathrm{A}</math>. Газовая постоянная более удобна, когда число частиц задано в [[Моль (единица измерения)|молях]].

== Связь между температурой и энергией ==
{{main|kT (энергия)}}
В однородном [[Идеальный газ|идеальном газе]], находящемся при абсолютной температуре <math>T</math>, энергия, приходящаяся на каждую поступательную [[Степени свободы (механика)|степень свободы]], равна, как следует из [[распределение Максвелла|распределения Максвелла]], <math>kT/2</math>. При комнатной температуре (300 [[Кельвин|К]]) эта энергия составляет {{nobr|2,07 · 10−21 [[Джоуль|Дж]]}}, или {{nobr|0,012926 [[Электронвольт|эВ]]}}. В одноатомном идеальном газе каждый атом обладает тремя степенями свободы, соответствующими трём пространственным осям, что означает, что на каждый атом приходится энергия в <math>\frac 3 2 kT</math>.

Зная тепловую энергию, можно вычислить среднеквадратичную скорость атомов, которая обратно пропорциональна квадратному корню атомной массы. Среднеквадратичная скорость при комнатной температуре изменяется от 1370 м/с для [[Гелий|гелия]] до 240 м/с для [[ксенон]]а. В случае молекулярного газа ситуация усложняется, например, двухатомный газ имеет 5 степеней свободы — 3 поступательных и 2 вращательных (при низких температурах, когда не возбуждены колебания атомов в молекуле и не добавляются дополнительные степени свободы).

== Определение энтропии ==
[[Термодинамическая энтропия|Энтропия]] термодинамической системы определяется как величина, пропорциональная натуральному логарифму от числа различных микросостояний <math>Z</math>, соответствующих данному макроскопическому состоянию (например, состоянию с заданной полной энергией).
: <math>S=k\ln Z.</math>
Коэффициент пропорциональности <math>k</math> и есть постоянная Больцмана. Это выражение, определяющее связь между микроскопическими (<math>Z</math>) и макроскопическими состояниями (<math>S</math>), выражает центральную идею [[Статистическая механика|статистической механики]].

== Фиксация значения ==
XXIV [[Генеральная конференция по мерам и весам]], состоявшаяся 17—21 октября 2011 года, приняла резолюцию<ref name=Resolution>[http://www.bipm.org/en/CGPM/db/24/1/ On the possible future revision of the International System of Units, the SI] {{Wayback|url=http://www.bipm.org/en/CGPM/db/24/1/ |date=20120304175103 }} Resolution 1 of the 24th meeting of the CGPM (2011)</ref>, в которой, в частности, было предложено будущую ревизию Международной системы единиц произвести так, чтобы зафиксировать значение постоянной Больцмана, после чего она будет считаться определённой ''точно''. В результате должно было выполняться ''точное'' равенство {{math|''k''}} = 1,380 6X{{e|−23}} Дж/К, где Х заменяет одну или более значащих цифр, которые должны были быть определены в дальнейшем на основании наиболее точных рекомендаций [[CODATA]].

Такая фиксация была связана со стремлением переопределить единицу термодинамической температуры [[кельвин]], связав его величину со значением постоянной Больцмана.

== См. также ==
* [[Термодинамическая энтропия]]
* [[Число Авогадро]]
* [[Универсальная газовая постоянная]]
* [[Уравнение состояния идеального газа]]
* [[Планковские единицы]]

== Примечания ==
{{Примечания}}

{{Планковские единицы}}

[[Категория:Физические константы|Больцмана]]
[[Категория:Статистическая физика]]
[[Категория:Молекулярная физика]]
[[Категория:Релятивистские инварианты]]
[[Категория:Планковские единицы]]

Постоянная Больцмана - История изменений

imported>Alex NB OT: замена имён и значений устаревшего неподдерживаемого InternetArchiveBot формата параметров доступности ссылок (2), замена устаревших имён параметров (1)