A constante de Boltzmann ( ou ) é a constante física que relaciona temperatura e energia de moléculas.Mohr, Peter J.; Taylor, Barry N.; Newell, David B. (2008). "CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2006". Rev. Mod. Phys. 80 (2): 633–730. . . Tem o nome do físico austríaco Ludwig Boltzmann, que fez importantes contribuições para a física e para a mecânica estatística, na qual a sua constante tem um papel fundamental. A 26ª Conferência Geral de Pesos e Medidas fixou o valor exato da constante de Boltzmann:
História thumb|direita|Ludwig Boltzmann aos 24 anos de idade (1869) Embora Boltzmann tenha feito primeiro a ligação entre entropia e probabilidade, em 1877, a relação não foi expressa com uma constante antes de Max Planck fazê-lo. , com um valor preciso de 1.346 (apenas 2,5% menor que o conhecido hoje), introduzido na lei de Planck para a radiação do corpo negro, em 1900-1901, no mesmo artigo em que Planck introduziu a constante que leva seu nome, a relação entre a frequência e energia de fótons e a equação de Boltzmann-Planck (por vezes chamada apenas de equação de Boltzmann)..
Determinação experimental A forma mais simples de chegar à constante de Boltzmann é dividir a constante dos gases perfeitos pela constante de Avogadro.
A constante de Boltzmann relaciona assim a ideia de que, para qualquer quantidade de um gás ideal, obtemos um valor constante caso dividirmos o valor obtido a partir da multiplicação de pressão e volume pelo valor da temperatura, o ou . Deste modo estamos a considerar que é a quantidade de energia por mol de moléculas de gás. Ao dividir este novo valor pelo número de Avogadro obtemos a quantidade de energia contida por cada molécula de gás, de acordo com as expressões:
, (ou )
Valores da constantes de Boltzmann em unidades diferentes Valores de Unidades ComentáriosJ/K Unidades do SI, valor de 2017 do CODATA, na unidades do SI eV/K Valores do CODATA 1 electronvolt Hz/K Valores do CODATA h EH/K R∞ erg/K Sistema CGS, 1 erg = cal/K 1 Caloria cal/°R 1 grau de Rankine ft lb/°R 1 força de pés - libras cm−1/K Valor do CODATA kcal/(mol·K) na forma molar, frequentemente usado em mecânica estatística, usa-se caloria termoquímica = 4.184 Joule kJ/(mol·K) na forma molar frequentemente usado em mecânica estatística. em nanômetros por piconewton em 24°C, usado na Biofísica. dBW/K/Hz em decibel watts, usado nas telecomunicações (Veja Ruído de Johnson–Nyquist) bit em bits (logaritmo com base 2), usado na Entropia da informação valor exato é nat em nats (logaritmo com base ), usado na Entropia da informação (veja Unidades de Planck)
Ver também Fórmula de entropia de Boltzmann Distribuição de Boltzmann Constante física
Ligações externas
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