Ludwig Boltzmann è il creatore della teoria cinetica molecolare dei gas ideali. Nato nel 1844 a Vienna. Boltzmann è un pioniere e scopritore della scienza. Le sue opere e le sue ricerche sono state spesso fraintese e rifiutate dalla società. Tuttavia, con l'ulteriore sviluppo della fisica, il suo lavoro è stato riconosciuto e successivamente pubblicato.
Gli interessi scientifici dello scienziato coprivano aree fondamentali come la fisica e la matematica. Dal 1867 lavorò come insegnante in numerosi istituti di istruzione superiore. Nella sua ricerca ha scoperto che la pressione del gas è dovuta agli impatti caotici delle molecole sulle pareti del recipiente in cui si trovano, mentre la temperatura dipende direttamente dalla velocità delle particelle (molecole), in altre parole, dalla loro cinetica energia. Pertanto, più velocemente si muovono queste particelle, maggiore è la temperatura. La costante di Boltzmann prende il nome dal famoso scienziato austriaco. Fu lui a dare un contributo inestimabile allo sviluppo della fisica statica.
Significato fisico di questo valore costante
La costante di Boltzmann definisce la relazione tra grandezze fisiche come temperatura ed energia. In staticomeccanica, gioca un ruolo fondamentale. La costante di Boltzmann è k=1, 3806505(24)10-23J/K. I numeri tra parentesi indicano l'errore consentito nel valore del valore relativo alle ultime cifre. Vale la pena notare che la costante di Boltzmann può essere derivata anche da altre costanti fisiche. Tuttavia, questi calcoli sono piuttosto complessi e difficili da eseguire. Richiedono una profonda conoscenza non solo nel campo della fisica, ma anche nella matematica superiore.
Rapporto tra temperatura assoluta ed energia
La costante di Stefan-Boltzmann permette di collegare le caratteristiche del micro e del macromondo, ovvero il rapporto tra la velocità di movimento delle molecole e la temperatura. La formula che descrive questo rapporto è la seguente: 3/2mv2=kT.
In un gas omogeneo in un recipiente ad una certa temperatura T, l'energia che cade su ciascuno dei gradi di libertà è uguale al rapporto kT/2. Conoscendo la temperatura alla quale si trovano le molecole e la loro massa, si può facilmente calcolare la velocità quadratica media della radice. Tuttavia, questa formula non è adatta per i gas biatomici.
Rapporto Ludwig Boltzmann (entropia - probabilità)
L'entropia di un sistema termodinamico può essere definita come il logaritmo della probabilità termodinamica. Questo rapporto può essere definito il principale risultato e scoperta del grande fisico austriaco, che fece alla fine della sua vita. Durante la vita di uno scienziato, non ha mai ricevutoriconoscimento negli ambienti scientifici, ma quattro anni dopo la sua morte, questa scoperta fu ufficialmente riconosciuta.
Alcune parole per concludere
La costante di Boltzmann non solo costituisce il nucleo della fisica statica e della teoria cinetica molecolare, ma ha anche avuto una certa influenza sull'ulteriore sviluppo delle teorie fisiche. Questo vale, ad esempio, per una sezione come la meccanica quantistica.
