Boltzmannállandót

A Boltzmann-állandó egy fizikai állandó, amely a hőmérséklet és az energia kapcsolatát írja le. Jelölése k vagy kB. Az értéke körülbelül 1,380649 × 10⁻²³ joule per kelvin.

Az állandó Ludwig Boltzmann osztrák fizikusról kapta a nevét, aki a statisztikus mechanika egyik megalapítója volt. A Boltzmann-állandó kulcsfontosságú szerepet játszik a statisztikus mechanikában, amely a makroszkopikus rendszerek viselkedését próbálja megmagyarázni az atomok és molekulák mikroszkopikus viselkedése alapján.

A Boltzmann-állandó kapcsolatot teremt a termodinamika és a mikroszkopikus fizika között. Egyrészt összeköti az abszolút hőmérsékletet (T) és az átlagos kinetikus energiát (E) egy adott részecskénél az ideális gázokban: E = (3/2)kT. Másrészt szerepet játszik az entrópiával (S) kapcsolatos definícióban is: S = k ln Ω, ahol Ω a rendszer lehetséges mikroszkopikus állapotainak száma.

A Boltzmann-állandó nem csak az ideális gázokra érvényes, hanem alapvető fontosságú a kondenzált anyagok fizikájában, a szilárdtestekben és a folyadékokban zajló folyamatok leírásában is. Számos fizikai törvény és egyenlet részét képezi, beleértve a Planck-féle sugárzási törvényt és az Einstein-egyenleteket a szilárdtestekben. Az állandó SI-mértékegység-rendszerben definiált értéke pontos, mivel 2019 óta a kelvin definíciójának alapja.