玻耳茲曼常量英文解釋翻譯、玻耳茲曼常量的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 Boltzmann constant
分詞翻譯:
耳的英語翻譯:
ear; erbium
【醫】 aures; auri-; auris; ear; ot-; oto-
茲的英語翻譯:
at present; now; this
曼的英語翻譯:
graceful; prolonged
常量的英語翻譯:
【計】 constant; constants
【化】 constant
專業解析
玻耳茲曼常量(Boltzmann Constant)
定義
玻耳茲曼常量(符號:( k ) 或 ( k_B ))是熱力學與統計力學中的基本物理常數,用于連接微觀粒子能量與宏觀溫度。其定義為:
[ k_B = frac{R}{N_A} ]
其中 ( R ) 為理想氣體常數,( N_A ) 為阿伏伽德羅常數。國際單位制(SI)中的數值為:
[ k_B = 1.380649 times 10^{-23}text{J/K} ]
漢英術語對照
- 玻耳茲曼常量(中文) →Boltzmann constant(英文)
- 熵的統計解釋 →Statistical interpretation of entropy
- 能量均分定理 →Equipartition theorem
物理意義
- 微觀與宏觀橋梁:在統計力學中,玻耳茲曼常量将單個粒子的平均動能 ( langle E rangle ) 與絕對溫度 ( T ) 關聯:
[ langle E rangle = frac{3}{2} k_B T ]
例如,理想氣體分子的平動動能即由此公式描述。
- 熵的定義核心:熵 ( S ) 的玻耳茲曼公式為:
[ S = k_B ln Omega ]
其中 ( Omega ) 為系統的微觀狀态數,揭示了熵的統計本質。
應用領域
- 熱力學:定義溫度尺度,推導理想氣體狀态方程 ( PV = N k_B T )。
- 材料科學:計算半導體載流子濃度(如 ( n_i propto e^{-E_g/(2k_BT)} ))。
- 宇宙學:描述宇宙微波背景輻射的溫度漲落。
權威參考文獻
- 《現代漢語詞典》(第7版)
- 《物理學名詞》(全國科學技術名詞審定委員會)
- Reif, F. Fundamentals of Statistical and Thermal Physics
- 第3章詳細推導 ( k_B ) 在能量均分定理中的作用。
- NIST CODATA 2018數據庫
- 玻耳茲曼常量推薦值:( 1.380649 times 10^{-23}text{J/K} )(來源:國際計量局)。
(注:因搜索結果未提供直接鍊接,此處引用标準文獻名稱及權威機構名稱以确保可靠性。)
網絡擴展解釋
玻爾茲曼常量(Boltzmann constant)是熱力學和統計力學中的核心物理常數,其符號為( k )或( k_B ),主要用于關聯微觀粒子能量與宏觀溫度。以下是詳細解釋:
1.基礎定義與數值
- 數值:根據國際計量大會2018年的決議,玻爾茲曼常量精确值為:
$$
k = 1.380649 times 10^{-23} , mathrm{J/K}
$$
該值自2019年5月20日起被用于定義熱力學溫度單位“開爾文”(1 K對應( k = 1.380649 times 10^{-23} , mathrm{J/K} ))。
2.物理意義
- 能量與溫度的橋梁:玻爾茲曼常量将單個微觀粒子(如分子、原子)的平均動能與宏觀溫度聯繫起來。例如,單原子理想氣體的平均平動動能為:
$$
E_k = frac{3}{2}kT
$$
- 熵的統計解釋:熵( S )與系統微觀狀态數( Omega )的關系為:
$$
S = k ln Omega
$$
3.與其他常數的關系
- 理想氣體常數( R ):玻爾茲曼常量通過阿伏伽德羅常數( N_A )與理想氣體常數關聯:
$$
R = k cdot N_A
$$
其中( R = 8.314 , mathrm{J/(mol cdot K)} )。
4.應用領域
- 統計力學:用于推導麥克斯韋-玻爾茲曼分布,描述粒子速度分布。
- 熱力學:在理想氣體狀态方程( PV = NkT )中體現微觀與宏觀的聯繫。
- 計量學:作為國際單位制(SI)中溫度單位的基礎。
5.曆史背景
由奧地利物理學家路德維希·玻爾茲曼提出,其研究為統計力學奠定基礎,該常量因此得名。
如需進一步了解,可參考搜狗百科及國際計量标準文件。
分類
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