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玻爾茨曼常數

玻爾茲曼常數(Boltzmann constant)(k或kB)是有關於溫度及能量的一個物理常數,由奧地利物理學家玻爾茲曼在統計力學理論中所做出的重大貢獻而命名。玻爾茲曼常數將物質的動能(E)和它的溫度(T)聯繫起來,其表達式為:E=kBT。玻爾茲曼常數的數值為:k=1.380649 × 10-23 J/K,也有表述為k=1.3806505(24) × 10−23 J/K。此外,玻爾茲曼常量可以推導得到理想氣體常數R等於玻爾茲曼常數乘以阿伏伽德羅常數(即R=k·NA)。

玻爾茲曼常數的物理意義是單個氣體分子的平均動能隨熱力學溫度變化的係數,即Ek=(3/2)kT,其中Ek為分子的平均動能,T為絕對溫度。玻爾茲曼常數在巨觀和微觀物理量之間架起了一座橋梁,使得我們可以通過測量巨觀物理量來計算微觀物理量,這被認為是一個偉大的創舉。

熱力學單位開爾文就是用玻爾茲曼常數定義的,2018年11月16日,國際計量大會通過決議,1開爾文定義為「對應玻爾茲曼常數為1.380649×10-23J/K的熱力學溫度」。