Ludwig Boltzmann je tvorac molekularno-kinetičke teorije idealnih plinova. Rođen 1844. u Beču. Boltzmann je pionir i otkrivač u znanosti. Njegovi radovi i istraživanja često su bili pogrešno shvaćeni i odbačeni od strane društva. Međutim, daljnjim razvojem fizike, njegov rad je prepoznat i naknadno objavljen.
Znanstveni interesi znanstvenika pokrivali su temeljna područja kao što su fizika i matematika. Od 1867. radio je kao učitelj u nizu visokih učilišta. U svom istraživanju otkrio je da tlak plina nastaje zbog kaotičnih udara molekula na stijenke posude u kojoj se nalaze, dok temperatura izravno ovisi o brzini čestica (molekula), odnosno o njihovoj kinetičkoj energije. Stoga, što se brže kreću ove čestice, to je viša temperatura. Boltzmannova konstanta je dobila ime po slavnom austrijskom znanstveniku. Upravo je on dao neprocjenjiv doprinos razvoju statičke fizike.
Fizičko značenje ove konstantne vrijednosti
Boltzmannova konstanta definira odnos između takvih fizičkih veličina kao što su temperatura i energija. U staticimehanike, igra glavnu ključnu ulogu. Boltzmannova konstanta je k=1, 3806505(24)10-23J/K. Brojevi u zagradama označavaju dopuštenu pogrešku u vrijednosti vrijednosti u odnosu na zadnje znamenke. Vrijedi napomenuti da se Boltzmannova konstanta može izvesti i iz drugih fizičkih konstanti. Međutim, ovi izračuni su prilično složeni i teško ih je izvesti. Oni zahtijevaju duboko znanje ne samo iz područja fizike, već i više matematike.
Odnos između apsolutne temperature i energije
Stefan-Boltzmannova konstanta omogućuje vam da povežete karakteristike mikro- i makrosvijeta, odnosno omjer brzine kretanja molekula i temperature. Formula koja opisuje ovaj omjer je sljedeća: 3/2mv2=kT.
U homogenom plinu u posudi na određenoj temperaturi T, energija koja pada na svaki od stupnjeva slobode jednaka je omjeru kT/2. Poznavajući temperaturu na kojoj se molekule nalaze i njihovu masu, lako se može izračunati srednja kvadratna brzina. Međutim, ova formula nije prikladna za dvoatomske plinove.
Ludwig Boltzmannov omjer (entropija - vjerojatnost)
Entropija termodinamičkog sustava može se definirati kao logaritam termodinamičke vjerojatnosti. Taj se omjer može nazvati glavnim postignućem i otkrićem velikog austrijskog fizičara, koje je napravio na kraju svog života. Tijekom života znanstvenika, nikada nije dobiopriznanje u znanstvenim krugovima, ali četiri godine nakon njegove smrti, ovo otkriće je službeno priznato.
Nekoliko riječi zaključka
Boltzmannova konstanta ne samo da čini jezgru statičke fizike i molekularno-kinetičke teorije, već je imala i određeni utjecaj na daljnji razvoj fizikalnih teorija. To se, na primjer, odnosi na odjeljak kao što je kvantna mehanika.
