玻耳兹曼常量英文解释翻译、玻耳兹曼常量的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 Boltzmann constant
分词翻译:
耳的英语翻译:
ear; erbium
【医】 aures; auri-; auris; ear; ot-; oto-
兹的英语翻译:
at present; now; this
曼的英语翻译:
graceful; prolonged
常量的英语翻译:
【计】 constant; constants
【化】 constant
专业解析
玻耳兹曼常量(Boltzmann Constant)
定义
玻耳兹曼常量(符号:( k ) 或 ( k_B ))是热力学与统计力学中的基本物理常数,用于连接微观粒子能量与宏观温度。其定义为:
[ k_B = frac{R}{N_A} ]
其中 ( R ) 为理想气体常数,( N_A ) 为阿伏伽德罗常数。国际单位制(SI)中的数值为:
[ k_B = 1.380649 times 10^{-23}text{J/K} ]
汉英术语对照
- 玻耳兹曼常量(中文) →Boltzmann constant(英文)
- 熵的统计解释 →Statistical interpretation of entropy
- 能量均分定理 →Equipartition theorem
物理意义
- 微观与宏观桥梁:在统计力学中,玻耳兹曼常量将单个粒子的平均动能 ( langle E rangle ) 与绝对温度 ( T ) 关联:
[ langle E rangle = frac{3}{2} k_B T ]
例如,理想气体分子的平动动能即由此公式描述。
- 熵的定义核心:熵 ( S ) 的玻耳兹曼公式为:
[ S = k_B ln Omega ]
其中 ( Omega ) 为系统的微观状态数,揭示了熵的统计本质。
应用领域
- 热力学:定义温度尺度,推导理想气体状态方程 ( PV = N k_B T )。
- 材料科学:计算半导体载流子浓度(如 ( n_i propto e^{-E_g/(2k_BT)} ))。
- 宇宙学:描述宇宙微波背景辐射的温度涨落。
权威参考文献
- 《现代汉语词典》(第7版)
- 《物理学名词》(全国科学技术名词审定委员会)
- Reif, F. Fundamentals of Statistical and Thermal Physics
- 第3章详细推导 ( k_B ) 在能量均分定理中的作用。
- NIST CODATA 2018数据库
- 玻耳兹曼常量推荐值:( 1.380649 times 10^{-23}text{J/K} )(来源:国际计量局)。
(注:因搜索结果未提供直接链接,此处引用标准文献名称及权威机构名称以确保可靠性。)
网络扩展解释
玻尔兹曼常量(Boltzmann constant)是热力学和统计力学中的核心物理常数,其符号为( k )或( k_B ),主要用于关联微观粒子能量与宏观温度。以下是详细解释:
1.基础定义与数值
- 数值:根据国际计量大会2018年的决议,玻尔兹曼常量精确值为:
$$
k = 1.380649 times 10^{-23} , mathrm{J/K}
$$
该值自2019年5月20日起被用于定义热力学温度单位“开尔文”(1 K对应( k = 1.380649 times 10^{-23} , mathrm{J/K} ))。
2.物理意义
- 能量与温度的桥梁:玻尔兹曼常量将单个微观粒子(如分子、原子)的平均动能与宏观温度联系起来。例如,单原子理想气体的平均平动动能为:
$$
E_k = frac{3}{2}kT
$$
- 熵的统计解释:熵( S )与系统微观状态数( Omega )的关系为:
$$
S = k ln Omega
$$
3.与其他常数的关系
- 理想气体常数( R ):玻尔兹曼常量通过阿伏伽德罗常数( N_A )与理想气体常数关联:
$$
R = k cdot N_A
$$
其中( R = 8.314 , mathrm{J/(mol cdot K)} )。
4.应用领域
- 统计力学:用于推导麦克斯韦-玻尔兹曼分布,描述粒子速度分布。
- 热力学:在理想气体状态方程( PV = NkT )中体现微观与宏观的联系。
- 计量学:作为国际单位制(SI)中温度单位的基础。
5.历史背景
由奥地利物理学家路德维希·玻尔兹曼提出,其研究为统计力学奠定基础,该常量因此得名。
如需进一步了解,可参考搜狗百科及国际计量标准文件。
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