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Boltzmann Constant 정의 및 단위

Boltzmann Constant ( k 또는 k b )은 이상적인 가스 입자의 평균 운동 에너지를 절대 온도와 관련시키는 비례 요인입니다. 정의 된 값은 정확히 1.380694 X10 J/K이며, 이는 1.380694 X10 M⋅KG/(S⋅K)와 동일합니다. Boltzmann 상수는 이상적인 가스 상수 (R) 대 Avogadro의 숫자 (NA)의 비율입니다. 여러 화학 및 물리 공식은 이상적인 가스 법칙의 변형, 가스 상수 및 켈빈 장치의 정의, 볼츠 만 엔트로피 공식 및 플랑크의 흑체 방사선 법칙을 포함하여 볼츠 만 상수를 사용합니다. 이 부대는 오스트리아 물리학 자 Ludwig Boltzmann에서 이름을 얻었습니다.

이상적인 가스 법률에서 볼츠만 상수

이상적인 가스 법칙은 이상적인 가스의 압력과 부피를 몰수 및 절대 온도와 관련이 있습니다.

pv =nrt

여기서, p는 압력, v는 부피, N은 두더지 수이고, R은 이상적인 가스 상수이며, t는 절대 온도입니다.

그러나 이상적인 가스 상수는 Boltzmann 상수와 Avogadro의 수에 따라 다릅니다.

r = k n a

따라서 이상적인 가스 법칙을 작성하는 또 다른 방법은 Boltzmann Constant를 포함합니다.

pv =n k t

여기서 n은 이상적인 가스의 분자 수입니다.

이상적인 가스 법률은 Boltzmann Constant와 관련이 있습니다.

다른 단위의 Boltzmann 상수 값

이 테이블은 Boltzmann의 상수 값을 다른 단위로 제공합니다.

가스 법률 k
이상적인 가스 법칙 pv =n k t
결합 된 가스 법칙 pv/t = k
Boyle 's Law pv = k
Charles 's Law v/t = k
Gay-Lussac의 법칙 p/t = k
avogadro 's Law v/n = k

다른 볼츠 만 콘스탄트와 플랑크의 상수

실제로 두 가지 다른 볼츠 만 상수가 있습니다. 하나는 Boltzmann Constant ( k 입니다 ) 그리고 다른 하나는 Stefan-Boltzmann Constant 입니다 또는 스테판 상수 (σ). Stefan-Boltzmann Constant는 Stefan-Boltzmann 법률에서 비례 상수이며, 온도가 증가함에 따라 흑체의 총 방사 강도가 증가합니다.

Stefan-Boltzmann Constant, Boltzmann Constant 및 Planck 's Constant ( h 사이에는 관계가 있습니다. ). Stefan-Boltzmann Constant의 정의는 다른 두 상수의 값 인 Pi 및 빛의 속도에 의존합니다.

σ =2π k /15 h c

참조

  • Bureau International des Poids et Mesures (2019). 국제 단위 (SI) (9th ed.).
  • Feynman, Richard (1970). Physics vol i 에 대한 Feynman 강의 . 애디슨 웨슬리 롱먼. ISBN 978-0-201-02115-8.
  • Newell, D. B.; et al. (2018). "Si의 개정을위한 Codata 2017 H, E, K 및 N A의 값". metrologia . 55 (1) :L13. doi :10.1088/1681-7575/aa950a
  • Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; 청어, F. Geoffrey (2002). 일반 화학 :원리 및 현대 응용 (8th ed.). 프렌 티스 홀. ISBN 0-13-014329-4.
  • pitre, l; et al. (2017). "헬륨 -4 가스의 음향 온도 측정에 의한 볼츠 만 상수의 새로운 측정". metrologia . 54 (6) :856–873. doi :10.1088/1681-7575/aa7bf5

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value of k unit
1.380649 × 10 j/k
1.380649 × 10 m⋅kg/(s⋅k)
8.617333262 × 10 ev/k
2.083661912 × 10 hz/k
1.380649 × 10 erg/k
3.297623483 × 10 cal/k
1.832013046 × 10 cal/° r
5.657302466 × 10 ft lb/° r
0.695034800 cm/k
3.1668 × 10 e h /k (e h =Hartree)
0.001985875 kcal/(mol⋅k)
0.008314463 kj/(mol⋅k)
-228.5991672 db (w/k/hz)