Постоянная больцмана играет главную роль в статической

ថេរ Boltzmann ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុង ឋិតិវន្ត

ថាមពលត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នាលើដឺក្រេនៃសេរីភាពសម្រាប់ដឺក្រេនីមួយៗរបស់វា ដែលមានន័យថាដឺក្រេទាំងនេះនឹងមានថាមពល kinetic ដូចគ្នា។ នាងនឹងមានភាពស្មើគ្នា

εi=12kT។ បន្ទាប់មក ដើម្បីគណនាថាមពលមធ្យម យើងអាចប្រើរូបមន្ត៖

ε=i2kT

កន្លែងណា

i=mpost+mυr+2mkol

 គឺជាផលបូកនៃដឺក្រេបង្វិលនៃការបកប្រែនៃសេរីភាព។ សំបុត្រ

k

ថេររបស់ Boltzmann ត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញ។

អ៊ី = 32kT

.

តម្លៃនៃថេរ Boltzmann

ឥឡូវនេះពីសមីការនេះ យើងបង្ហាញពីកំហាប់នៃឧស្ម័នទីមួយ៖

i=6+6N-12=6N-6;ε=6N-62kT=3N-3kT ។

ដំបូងគណនាម៉ាស់សរុបនៃល្បាយ។

មេគុណនេះត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងសមីការនៃថាមពលមធ្យមនៃម៉ូលេគុលមួយ ស្ថានភាពនៃឧស្ម័នដ៏ល្អ ទ្រឹស្តី kinetic នៃឧស្ម័ន ការចែកចាយ Boltzmann-Maxwell និងផ្សេងៗទៀត។ ដូចគ្នានេះផងដែរ Boltzmann ថេរគឺចាំបាច់ដើម្បីកំណត់ធាតុ។ វាដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការសិក្សារបស់ semiconductors ឧទាហរណ៍នៅក្នុងសមីការដែលពិពណ៌នាអំពីភាពអាស្រ័យនៃចរន្តអគ្គិសនីលើសីតុណ្ហភាព។

n1=ρ-n2m02m01;n2=n-n1→n1=ρ-(n-n1)m02m01→n1=ρ-nm02+n1m02m01→n1m01-n1m02=ρ-nm02→n1(m01-m02)=ρ-nm02។

ថេរ Boltzmann គឺជាថេររាងកាយដែលកំណត់ទំនាក់ទំនងរវាងថាមពល និងសីតុណ្ហភាព។

បន្ទាប់ យើងត្រូវការសមីការដែលពិពណ៌នាអំពីស្ថានភាពនៃឧស្ម័នដ៏ល្អមួយ៖

ការស្វែងរកថេរ Boltzmann តាមរយៈសមីការឧស្ម័នដ៏ល្អ

ការស្វែងរកថេរ Boltzmann តាមរយៈរូបមន្តចលនា Brownian

ចម្លើយ៖ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងនេះ ថាមពលមធ្យមនៃម៉ូលេគុលនឹងស្មើនឹង

ε=3N-3kT។

លក្ខខណ្ឌ៖ មាន​ល្បាយ​នៃ​ឧស្ម័ន​ឧត្តមគតិ​ពីរ ដែល​ដង់ស៊ីតេ​នៃ​លក្ខខណ្ឌ​ធម្មតា​គឺ​ស្មើ​នឹង​ទំ។ កំណត់នូវអ្វីដែលនឹងជាកំហាប់នៃឧស្ម័នមួយនៅក្នុងល្បាយ ផ្តល់ថាយើងដឹងពីម៉ាសនៃឧស្ម័នទាំងពីរ

μ1, μ2

.

ចូរបន្តទៅការកំណត់ចំនួនដឺក្រេនៃសេរីភាពនៃម៉ូលេគុល៖

ថេររបស់ Boltzmann ដែលជាមេគុណស្មើនឹង

k=1.38 10-23 JK

គឺជាផ្នែកមួយនៃរូបមន្តសំខាន់ៗក្នុងរូបវិទ្យា។ វាបានទទួលឈ្មោះរបស់វាពីអ្នករូបវិទ្យាជនជាតិអូទ្រីស ដែលជាអ្នកបង្កើតទ្រឹស្តី kinetic ម៉ូលេគុល។ យើងបង្កើតនិយមន័យនៃថេរ Boltzmann៖

លក្ខខណ្ឌ៖ គណនាថាមពលមធ្យមនៃម៉ូលេគុលឧស្ម័នដែលមាន

- ម៉ូលេគុលអាតូមនៅសីតុណ្ហភាព

ដោយដឹងថាម៉ូលេគុលបានរំភើបគ្រប់កម្រិតនៃសេរីភាព - បង្វិល, បកប្រែ, រំញ័រ។ ម៉ូលេគុលទាំងអស់ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាបរិមាណ។

ដូចដែលយើងបាននិយាយមុំនៃការបង្វិលអាចត្រូវបានវាស់។ ដូច្នេះប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពគឺប្រហែល

290K

, និងម៉ូឌុលរមួល

L≈10-15 Nm; φ≈4 10-6

បន្ទាប់មកយើងអាចគណនាតម្លៃនៃមេគុណដែលយើងត្រូវការដូចខាងក្រោម៖

មានវិធីសាស្រ្តផ្សេងៗសម្រាប់គណនាមេគុណនេះ។ នៅក្នុងអត្ថបទនេះយើងនឹងពិនិត្យមើលពួកគេពីរ។

យើង​ក៏​ដឹង​ដែរ​ថា​ល្បាយ​នៃ​ឧស្ម័ន​គឺ​ស្ថិត​នៅ​ក្រោម​លក្ខខណ្ឌ​ធម្មតា i.e. សម្ពាធគឺ

1 atm

និងសីតុណ្ហភាព

290K

. ដូច្នេះយើងអាចពិចារណាបញ្ហាដែលត្រូវដោះស្រាយ។

p=nkT →n=pkT

.

ដើម្បីធ្វើដូចនេះយើងសរសេរសមីការពីរដងដោយជំនួសប៉ារ៉ាម៉ែត្ររដ្ឋទៅក្នុងវា។

សមីការខាងក្រោមគឺជាច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពលដែលនឹងជាការពិតសម្រាប់លំយោលទាំងនេះ (នោះគឺថាមពលសក្តានុពលនឹងត្រូវបានបំប្លែងទៅជាថាមពលចលនទិច និងច្រាសមកវិញ)។ យើងអាចចាត់ទុកលំយោលទាំងនេះថាជាអាម៉ូនិក ដូច្នេះ៖

ដកនៅក្នុងសមីការគឺទាក់ទងទៅនឹងទិសដៅនៃកម្លាំងយឺត ដែលមានទំនោរត្រឡប់កញ្ចក់ទៅទីតាំងលំនឹងរបស់វា។ ឥឡូវយើងគុណទាំងសងខាងដោយ

φ

បញ្ចូលលទ្ធផល និងទទួលបាន៖

តម្លៃនៃមេគុណដែលកំពុងសិក្សាស្ថិតនៅក្នុងការពិតដែលថាវាអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីភ្ជាប់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃមីក្រូកូសជាមួយនឹងប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងនោះដែលពិពណ៌នាអំពីម៉ាក្រូកូស ឧទាហរណ៍ សីតុណ្ហភាពទែរម៉ូឌីណាមិកជាមួយនឹងថាមពលនៃចលនាបកប្រែនៃម៉ូលេគុល៖

ដោយសារ​ម៉ាស់​ម៉ូលេគុល​នៃ​ឧស្ម័ន​ត្រូវ​បាន​គេ​ស្គាល់​ដល់​យើង យើង​អាច​រក​ឃើញ​ម៉ាស់​ម៉ូលេគុល​នៃ​ឧស្ម័ន​ទីមួយ និង​ទីពីរ៖

វាមិនគួរត្រូវបានច្រឡំជាមួយនឹងថេរ Stefan-Boltzmann ដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងវិទ្យុសកម្មនៃថាមពលនៃរាងកាយរឹងពិតប្រាកដមួយ។

mpost=3, mυr=3

, មានន័យថា,

mkol=3N-6

.

n1(m01-m02)=ρ-pkTm02 →n1=ρ-pkTm02(m01-m02)

.

m01=μ1NA, m02=μ2NA

.

ថេរនេះអាចត្រូវបានរកឃើញដោយប្រើសមីការដែលពិពណ៌នាអំពីស្ថានភាពនៃឧស្ម័នដ៏ល្អមួយ។ ជាក់ស្តែង, វាអាចត្រូវបានកំណត់ថាកំដៅនៃឧស្ម័នណាមួយពី

T0 = ​​273 K

 មុន

T1 = 373 K

 នាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធរបស់វាពី

p0=1.013 105 ប៉ា

 មុន

p0=1.38 105 ប៉ា

. នេះគឺជាការពិសោធដ៏សាមញ្ញមួយ ដែលអាចធ្វើបាន ទោះបីជាគ្រាន់តែខ្យល់ក៏ដោយ។ ដើម្បីវាស់សីតុណ្ហភាព អ្នកត្រូវប្រើទែម៉ូម៉ែត្រ និងសម្ពាធ - ម៉ាណូម៉ែត្រ។ វាជាការសំខាន់ក្នុងការចងចាំថាចំនួនម៉ូលេគុលនៅក្នុង mole នៃឧស្ម័នណាមួយគឺប្រហែលស្មើនឹង

៦ ១០២៣

និងកម្រិតសំឡេងនៅសម្ពាធមួយ។

1 atm

ស្មើ

V = 22.4 លីត្រ

. ដោយពិចារណាលើប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលមានឈ្មោះទាំងអស់យើងអាចបន្តទៅការគណនាថេរ Boltzmann ។

k

:

ចម្លើយ៖ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងនេះ អ្នកអាចគណនាកំហាប់នៃឧស្ម័នមួយ។

n1=ρ-pkTm02(m01-m02)

កន្លែងណា

m01=μ1NA, m02=μ2NA

.

សម្រាប់វិធីសាស្ត្រគណនាទីពីរ យើងក៏ត្រូវធ្វើការពិសោធន៍ផងដែរ។ សម្រាប់គាត់អ្នកត្រូវយកកញ្ចក់តូចមួយហើយព្យួរវានៅលើអាកាសជាមួយនឹងខ្សែស្រឡាយយឺត។ អនុញ្ញាតឱ្យយើងសន្មត់ថាប្រព័ន្ធកញ្ចក់ - ខ្យល់ស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពស្ថេរភាព (លំនឹងឋិតិវន្ត) ។ ម៉ូលេគុលខ្យល់បុកកញ្ចក់ ដែលមានលក្ខណៈសំខាន់ដូចជាភាគល្អិត Brownian ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយគិតគូរពីស្ថានភាពផ្អាករបស់វា យើងអាចសង្កេតមើលលំយោលបង្វិលជុំវិញអ័ក្សជាក់លាក់មួយស្របគ្នានឹងការព្យួរ (ខ្សែស្រឡាយតម្រង់ទិសបញ្ឈរ)។ ឥឡូវ​នេះ​យើង​នាំ​ពន្លឺ​មួយ​ទៅ​ផ្ទៃ​កញ្ចក់។ ទោះបីជាមានចលនាបន្តិចបន្ទួច និងបង្វិលកញ្ចក់ក៏ដោយ ក៏ធ្នឹមដែលឆ្លុះបញ្ចាំងនៅក្នុងវានឹងផ្លាស់ប្តូរគួរឱ្យកត់សម្គាល់។ នេះផ្តល់ឱ្យយើងនូវសមត្ថភាពក្នុងការវាស់វែងរំញ័របង្វិលនៃវត្ថុមួយ។

សម្គាល់ម៉ូឌុលរមួលជា

អិល

, ពេលនៃនិចលភាពនៃកញ្ចក់ដោយគោរពតាមអ័ក្សនៃការបង្វិលដូច

, និងមុំនៃការបង្វិលនៃកញ្ចក់ដូច

φ

យើងអាចសរសេរសមីការលំយោលនៃទម្រង់ខាងក្រោម៖

m=ρV=N1m01+N2m02=n1Vm01+n2Vm02 →ρ=n1m01+n2m02

.

ដូច្នេះដោយដឹងពីមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃចលនា Brownian យើងអាចរកឃើញថេរ Boltzmann ដោយវាស់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រម៉ាក្រូ។

ដោយដឹងពីលទ្ធផលយើងអាចរកឃើញតម្លៃនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រ

k

:

ជំនួសតម្លៃលទ្ធផលស្មើគ្នា៖

នៅពេលទទួលបានរូបមន្តមួយក្នុងចំណោមរូបមន្តមុន យើងបានប្រើច្បាប់នៃការចែកចាយថាមពលឯកសណ្ឋានលើកម្រិតនៃសេរីភាព។ ដូច្នេះយើងអាចសរសេរវាដូចនេះ៖

ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ

m01

 បង្ហាញពីម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលឧស្ម័នតែមួយ

ម០២

 គឺជាម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលផ្សេងទៀត

n2

 គឺជាការប្រមូលផ្តុំម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័នមួយ

n2

 - ការប្រមូលផ្តុំទីពីរ។ ដង់ស៊ីតេនៃល្បាយគឺ

ទំ

.

\(k=\frac{\left\langle\varphi^2\right\rangle L}T\)

នៅសីតុណ្ហភាពដាច់ខាត T នៅក្នុងឧស្ម័នដូចគ្នាដ៏ល្អ កម្រិតនៃការបកប្រែនៃសេរីភាពនីមួយៗមានថាមពល \(kT/2\) ដែលធ្វើតាមការចែកចាយ Maxwell ។ តម្លៃនៃថាមពលនេះនៅ 300 K (សីតុណ្ហភាពបន្ទប់) គឺប្រហែល

ដោយផ្អែកលើវាយើងទទួលបាន:

\(T\ប្រហែល 290K\)

\(\left\langle\varphi^2\right\rangle=\frac{kT}L\)

មេគុណដែលចង់បានត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងសមីការនៃរដ្ឋសម្រាប់ឧស្ម័នដ៏ល្អមួយ៖

  • ការចែកចាយ Maxwell-Boltzmann;

\(\frac{J\varphi^2}2+\frac{L\varphi^2}2=Const\)

\(k=\frac R{N_a}\)

ការពិសោធន៍ជាច្រើនបង្ហាញថានៅពេលដែលឧស្ម័នណាមួយត្រូវបានកំដៅពី T 0 = 273 K ទៅ T 1 = 373 K សម្ពាធរបស់វានៅលើជញ្ជាំងនាវាកើនឡើងពី \(P_0=1.013\times10^5\) Pa ទៅ \(P_1=1.38\times10 ^5 ប៉ា។\)

\(1.38\times10^{-23}\;J/K\)

វិធីសាស្រ្តផ្សេងៗអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីស្វែងរកថេរ Boltzmann ។ 

កញ្ចក់តូចមួយត្រូវបានព្យួរនៅលើខ្សែយឺត។ ប្រព័ន្ធកញ្ចក់ខ្យល់ស្ថិតនៅក្នុងលំនឹងឋិតិវន្ត។ ម៉ូលេគុលខ្យល់ដែលផ្លាស់ទីដោយចៃដន្យប៉ះលើផ្ទៃកញ្ចក់។ ដូច្នេះ វាមានឥរិយាបទដូចជាភាគល្អិត Brownian មួយ។ លើសពីនេះ កញ្ចក់ក៏នឹងធ្វើចលនារំញ័រជុំវិញអ័ក្ស ដែលជាខ្សែស្រឡាយព្យួរយឺត។

សម្រាប់កម្រិតនៃសេរីភាពនីមួយៗ ជាមធ្យមវាមានបរិមាណថាមពល kinetic ដូចគ្នា (ច្បាប់នៃការចែកចាយថាមពលឯកសណ្ឋានលើដឺក្រេនៃសេរីភាព) ដែលស្មើនឹង

វិធីសាស្រ្តទូទៅ

ទំនាក់ទំនងរវាងលក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាក្រូស្កូបនៃរូបធាតុ (សម្ពាធ សីតុណ្ហភាព) និងធម្មជាតិនៃចលនារបស់អាតូម និងម៉ូលេគុលត្រូវបានពិពណ៌នាដោយទ្រឹស្ដីម៉ូលេគុល-kinetic ។ ស្ថាបនិកម្នាក់គឺលោក Ludwig Boltzmann ។

ហើយទំហំគឺ J/K ។

ឧទាហរណ៍ ការជំនួសទិន្នន័យដែលទទួលបានដោយពិសោធន៍ទៅក្នុងរូបមន្តលទ្ធផល

\(p=\frac NVkT\)

\(\left\langle\Sigma\right\rangle=\frac{6N-6}2kT\)

\(P_0=\frac N{V_0}kT_0\)

nuances សំខាន់ៗ

\(k=\frac{P_1V_1-P_0V_0}{N\left(T_1-T_0\right)}\)

ថេរ Boltzmann ត្រូវបានតាងដោយអក្សរ k ហើយតម្លៃរបស់វាគឺស្មើនឹង

ប្រសិនបើតម្លៃនៃថាមពលកំដៅត្រូវបានគេដឹងនោះ វាមិនពិបាកក្នុងការគណនាល្បឿនរបស់អាតូមឬសមធ្យមការ៉េនោះទេ។ វានឹងមានសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងឫសការ៉េនៃម៉ាស់អាតូម។ ឧទាហរណ៍នៅសីតុណ្ហភាព 300 K ល្បឿនឫសមធ្យមនៃម៉ូលេគុល xenon នឹងមាន 240 m/s និង helium - 1370 m/s ។

និយមន័យ

ថេរ Boltzmann គឺជាថេររាងកាយដែលកំណត់ទំនាក់ទំនងរវាងសីតុណ្ហភាព និងថាមពល។ 

បន្ទាប់មកវាអាចត្រូវបានប្រកែកថាថាមពលជាមធ្យមនៃម៉ូលេគុលនឹងមាន

ឧស្ម័នមានម៉ូលេគុល N-atomic bulk molecules និងស្ថិតនៅសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់ T ដែលកម្រិតរំញ័រ ការបង្វិល និងការបកប្រែនៃសេរីភាពមានការរំភើបចំពោះម៉ូលេគុល។ ស្វែងរកថាមពលមធ្យមនៃម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័ននេះ។

\(\frac{3kT}2\)

យើងកាត់បន្ថយកន្សោមលទ្ធផលហើយទទួលបាន៖

បន្ទាប់មក \(m_{kol}=3N-6\)

និយមន័យ

នៅក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃទ្រឹស្តីនេះ សីតុណ្ហភាពនៃឧស្ម័នត្រូវបានពន្យល់ដោយថាមពល kinetic នៃម៉ូលេគុលរបស់វា (ល្បឿននៃចលនា) ហើយសម្ពាធត្រូវបានពន្យល់ដោយឥទ្ធិពលយឺតរបស់វាប្រឆាំងនឹងជញ្ជាំងនៃនាវា។ សមាមាត្រនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយរូបមន្ត៖

ប្រយ័ត្ន! ប្រសិនបើគ្រូរកឃើញការលួចចម្លងនៅក្នុងការងារនោះ បញ្ហាធំៗមិនអាចជៀសវាងបានទេ (រហូតដល់ការបណ្តេញចេញ)។ ប្រសិនបើមិនអាចសរសេរដោយខ្លួនឯងបាន បញ្ជានៅទីនេះ។

\(\left\langle\varphi^2\right\rangle\approx4\times10^{-6}\)

អត្ថន័យរូបវន្តនៃថេរ Boltzmann គឺដើម្បីធានាទំនាក់ទំនងរវាងលក្ខណៈនៃកម្រិតអាតូម-ម៉ូលេគុល និងលក្ខណៈបរិមាណនៃឧស្ម័ន ដែលអាចត្រូវបានវាស់ដោយប្រើឧបករណ៍។

\(i=6+6N-12=6N-6\)

\(J_\varphi=-L_\varphi\)

ការពិពណ៌នាខ្លី

ថេរ Boltzmann គឺជាសមាមាត្រនៃថេរឧស្ម័ន (R) ទៅថេរ Avogadro (Na):

ឥឡូវនេះវាចាំបាច់ដើម្បីកំណត់ថាតើម៉ូលេគុលឧស្ម័នដែលកំពុងពិចារណាមានប៉ុន្មានដឺក្រេនៃសេរីភាព:

\(\left\langle\Sigma\right\rangle=\left(3N-3\right)kT\)

\(\left\langle\Sigma_i\right\rangle=\frac{kT}2\)

យើងទទួលបានតម្លៃប្រហាក់ប្រហែលនៃថេរ Boltzmann ស្មើនឹង

  • ទ្រឹស្តី kinetic នៃឧស្ម័ន;

\(P_1=\frac N{V_1}kT_1\)

\(\frac{mv^2}2=kT\)

លើសពីនេះទៀតថេរ Boltzmann ដើរតួក្នុងការចែកចាយថាមពលត្រូវបានប្រើក្នុងនិយមន័យនៃ entropy ។ ថេរនេះគឺមិនមានសារៈសំខាន់តិចតួចនៅក្នុងរូបវិទ្យានៃ semiconductors ។ វាគឺជាផ្នែកមួយនៃរូបមន្តដែលពិពណ៌នាអំពីទំនាក់ទំនងរវាងចរន្តអគ្គិសនី និងសីតុណ្ហភាព។

\(m_{post}=3, m_{vr}=3\)

  • ថាមពលមធ្យមនៃម៉ូលេគុល;

ថេរ Boltzmann មិនគួរច្រឡំជាមួយថេរ Stefan-Boltzmann ដែលជាថេរនៃសមាមាត្រនៅក្នុងច្បាប់ Stefan-Boltzmann ។

ដែល m ជាម៉ាសនៃម៉ូលេគុលឧស្ម័ន v ជាល្បឿនមធ្យមរបស់វា k ជាថេរ Boltzmann ហើយ T គឺជាសីតុណ្ហភាព Kelvin នៃឧស្ម័ន។

ការជំនួសទិន្នន័យដែលគេស្គាល់ទៅក្នុងសមីការលទ្ធផល និងដោះស្រាយវា យើងទទួលបានតម្លៃនៃថេរ Boltzmann ស្មើនឹង \(1.38\times10^{-23}.\)

ចូរសម្គាល់មុំបង្វិលនៃកញ្ចក់ថាជា \(\varphi\) ពេលនិចលភាពនៃកញ្ចក់ - J និងម៉ូឌុលបង្វិលនៃការព្យួរ - L. ឥឡូវនេះយើងសរសេរសមីការនៃរំញ័របង្វិលដែលនឹងមើលទៅដូច :

  • រដ្ឋឧស្ម័នដ៏ល្អ។

\(k=1.38\times10^{-23}J/K\)

ចូរធ្វើការពន្យល់បន្តិច៖ ខ្ញុំគឺជាផលបូកនៃការបកប្រែ ការបង្វិល និងពីរដងនៃចំនួនកម្រិតរំញ័រនៃសេរីភាព នោះគឺជា

ការគណនាសម្រាប់ឧស្ម័នម៉ូលេគុលកាន់តែស្មុគស្មាញ។ នេះគឺដោយសារតែការកើនឡើងនៃកម្រិតនៃសេរីភាព។ ដូច្នេះ ជាឧទាហរណ៍ នៅសីតុណ្ហភាពទាប ឧស្ម័នឌីអាតូមិកមានកម្រិតបង្វិលពីរ និងបីដឺក្រេនៃសេរីភាព។ ពិចារណាដំណោះស្រាយនៃបញ្ហាជាក់លាក់មួយ។

តាមរយៈរូបមន្តចលនា Brownian

វាមិនពិបាកក្នុងការធ្វើពិសោធន៍បែបនេះទេ។ ខ្យល់ធម្មតាត្រូវបានប្រើជាឧស្ម័ន សម្ពាធត្រូវបានវាស់ដោយម៉ាណូម៉ែត្រ ហើយសីតុណ្ហភាពត្រូវបានវាស់ដោយទែម៉ូម៉ែត្រ។ វាត្រូវបានគេដឹងថាមួយម៉ូលនៃឧស្ម័នណាមួយនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតាកាន់កាប់បរិមាណ V = 22.4 លីត្រ និងមានម៉ូលេគុល \(6.02\times10^{23}\) ។

គុណផ្នែកទាំងពីរនៃសមីការដោយ \(\varphi\) ហើយបំប្លែងវា យើងទទួលបាន៖

តំបន់ប្រើប្រាស់

\(L\ប្រហែល 10^{-15}N\ដង m\)

\(i=m_{post}+m_{vr}+2m_{kol}\)

\(\left\langle\Sigma\right\rangle=\frac{ikT}2\)

ដូច្នេះមេគុណ k

ថេរ Boltzmann គឺជាពាក្យសំខាន់មួយនៅក្នុងសមីការជាច្រើន៖

\(1,380649\times10^{-23},\)

\(2.07\times10^{-21} J.\)

ផ្ទៃកញ្ចក់ត្រូវបានបំភ្លឺដោយធ្នឹមពន្លឺ។ ជាមួយវា សូម្បីតែវេនតូច ធ្នឹមដែលឆ្លុះបញ្ចាំងនឹងផ្លាស់ប្តូរ។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យមិនត្រឹមតែមើលឃើញប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងដើម្បីវាស់ស្ទង់ការរំញ័របង្វិល។

នៅក្នុងឧស្ម័ន monatomic ដ៏ល្អ អាតូមនីមួយៗមានបីដឺក្រេនៃសេរីភាព ដែលត្រូវនឹងអ័ក្សលំហបី។ ដូច្នេះថាមពលក្នុងមួយអាតូមអាចត្រូវបានបញ្ជាក់ជា

តើថាមពល និងសីតុណ្ហភាពទាក់ទងគ្នាដូចម្តេច?

វិធីដើម្បីស្វែងរកថេរ Boltzmann

ចូរយើងជំនួសប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលគេស្គាល់ទៅក្នុងសមីការនៃរដ្ឋសម្រាប់ឧស្ម័នដ៏ល្អមួយ៖

គិតត្រឹមឆ្នាំ 2017 នៅក្នុងប្រព័ន្ធឯកតាអន្តរជាតិ (SI) តម្លៃរបស់វាគឺ

\(\frac12J\left\langle\varphi^2\right\rangle=\frac12L\left\langle\varphi^2\right\rangle=\frac12kT\)

ដោយសាររំញ័រតូចៗមានលក្ខណៈអាម៉ូនិក យើងអាចសរសេរ៖

s20160164 avogadro.jpgឆ្នាំ 2016 គឺជាខួបលើកទី 240 នៃកំណើតរបស់អ្នករូបវិទ្យា និងគីមីវិទូ Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro Count di Quaregna e di Cerreto ។ ប្រហែលជារួមជាមួយ Mendeleev Avogadro គឺជាអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដែលត្រូវបានលើកឡើងញឹកញាប់បំផុតនៅក្នុងសៀវភៅសិក្សាគីមីវិទ្យានៃប្រទេសទាំងអស់។ ដូចដែលអ្នកប្រវត្តិសាស្រ្តគីមីវិទ្យា Michele Giua បានសរសេរជាងពាក់កណ្តាលសតវត្សមុនថា "ស្ថាបនិកនៃទ្រឹស្តីម៉ូលេគុលគឺ Amedeo Avogadro di Cuaregna (1776-1856) ដែលជាសាស្រ្តាចារ្យរូបវិទ្យាដ៏អស្ចារ្យនៅសាកលវិទ្យាល័យ Turin ពីឆ្នាំ 1834 ដល់ឆ្នាំ 1850 ។ មិនមានអ្វីប្លែកពីខាងក្រៅក្នុងជីវិតរបស់គាត់ទេ។ បុរស​ម្នាក់​ដែល​មាន​ចិត្ត​ស្លូតបូត គាត់​បាន​លះបង់​ខ្លួនឯង​ចំពោះ​វិទ្យាសាស្ត្រ​»​។

ការប៉ុនប៉ងដំបូងដើម្បីប៉ាន់ប្រមាណចំនួនដ៏ធំនេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅពាក់កណ្តាលទីពីរនៃសតវត្សទី 19 ។ គំនិតនេះគឺជាក់ស្តែង៖ អ្នកត្រូវកំណត់ចំនួនម៉ូលេគុលក្នុងបរិមាណនៃសារធាតុមួយ ឬក្នុងបរិមាណដែលគេស្គាល់។ ការដឹងពីម៉ាស់ផ្តល់បរិមាណរូបធាតុ (ចំនួន moles) ។ ជាឧទាហរណ៍ ចំនួនម៉ូលេគុលអាចត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណតាមទំហំរបស់វា៖ ម៉ូលេគុលតូចជាង បរិមាណថេរ Avogadro កាន់តែធំ។ មានព្រំដែនខាងលើសម្រាប់ទំហំអាតូម និងម៉ូលេគុលប៉ុណ្ណោះ។ ដូច្នេះ លោក Michael Faraday ដែលសំប៉ែតមាសចូលទៅក្នុងស្លឹកស្តើងបំផុត បានបង្ហាញថា អង្កត់ផ្ចិតនៃអាតូមមាសគឺតិចជាងប៉ុន្មានណាណូម៉ែត្រ (យោងតាមទិន្នន័យទំនើប 0.29 nm)។ គណិតវិទូ Augustin Louis Cauchy បានសរសេរថា នៅក្នុងអង្គធាតុរាវ និងវត្ថុធាតុរាវថ្លា "ផ្នែកឆ្លាតវៃនៃសកម្មភាពម៉ូលេគុល" ត្រូវតែស្ថិតនៅលើលំដាប់នៃរលកពន្លឺ។ ការពិសោធន៍របស់ Arnold Reynold និង Arthur Rucker ជាមួយនឹងខ្សែភាពយន្តសាប៊ូស្តើងបានផ្តល់ព្រំដែនខាងលើសម្រាប់កម្រាស់ 11 nm, និង John Rayleigh ពីកម្រាស់នៃខ្សែភាពយន្តប្រេងនៅលើទឹកបានផ្តល់ប្រវែង 1.6 nm សម្រាប់ម៉ូលេគុលប្រេង។ ម៉្យាងវិញទៀត លោក William Thomson ដែលក្រោយមកលោក Lord Kelvin បានបោះពុម្ភផ្សាយនៅក្នុង Nature ការប៉ាន់ប្រមាណទំហំម៉ូលេគុលទាបរបស់គាត់ តាមលំដាប់នៃ 0.05 nm ។ យោងតាមទិន្នន័យទំនើប កាំកូវ៉ាលេននៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែនគឺ 0.031 nm អាតូមកាបូន 0.077 nm អាតូមក្លរីន 0.102 nm អាតូមអ៊ីយ៉ូត 0.139 nm អាតូមអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម 0.196 nm ។

ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំខាងមុខនេះ តួនាទីរបស់ Avogadro ថេរសម្រាប់វិទ្យាសាស្ត្រគួរតែកើនឡើង ពីព្រោះឆាប់ៗនេះ គោលគំនិតសំខាន់សម្រាប់គីមីវិទ្យា "ម៉ូល" នឹងផ្អែកលើវា មិនមែនលើគីឡូក្រាមទេ។ មានលេខថេរជាច្រើននៅក្នុងរូបវិទ្យា និងគីមីវិទ្យា។ ថេររបស់ Planck ត្រូវបានលើកឡើងជាលើកដំបូងដោយ Max Planck នៅក្នុងការងាររបស់គាត់លើវិទ្យុសកម្មកម្ដៅ។ ថេរ Boltzmann ដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងរូបវិទ្យាស្ថិតិ ដែលការរួមចំណែករបស់ Boltzmann ត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងច្បាស់។ ថេរ Stefan-Boltzmann នៅក្នុងច្បាប់វិទ្យុសកម្មមានឈ្មោះ Boltzmann និងរូបវិទូ និងគណិតវិទូជនជាតិអូទ្រីស Josef Stefan ដែលបានបង្កើតសមាមាត្ររវាងការផ្ទេរកំដៅនៃខ្សែភ្លើងផ្លាទីន និងថាមពលទីបួននៃសីតុណ្ហភាពដាច់ខាត។ ថេររបស់ហ្វារ៉ាដេយត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងច្បាប់ទីពីរនៃអេឡិចត្រូលីតដែលរកឃើញដោយ ម៉ៃឃើល ហ្វារ៉ាដេយ។ ថេរជាច្រើនទៀតត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះតាមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រផងដែរ: van der Waals, Hammett, Henry, Kerr, Michaelis, Rydberg, Tafel... ពួកគេម្នាក់ៗបានរួមចំណែកយ៉ាងសំខាន់ដល់វិស័យចំណេះដឹងរៀងៗខ្លួន។ ប៉ុន្តែនៅក្នុងស្នាដៃរបស់ Avogadro មិនមាន និងមិនអាចប៉ាន់ស្មានចំនួនម៉ូលេគុលក្នុងបរិមាណដែលបានផ្តល់ឱ្យនោះទេ។

រូបវិទូ Jean Perrin បានស្នើឱ្យដាក់ឈ្មោះបរិមាណដ៏សំខាន់នេះបន្ទាប់ពី Avogadro តែក្នុងឆ្នាំ 1909 ប៉ុណ្ណោះ។ វាគឺជាការងាររបស់ Perrin លើការប្តេជ្ញាចិត្តនៃថេរ Avogadro ដោយវិធីសាស្រ្តជាច្រើនដែលបានបម្រើជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ការផ្តល់រង្វាន់ណូបែលរូបវិទ្យានៅឆ្នាំ 1926 ។ ទាំងនៅក្នុង "មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃគីមីវិទ្យា" ដោយ D.I. Mendeleev (ការបោះពុម្ពពេញមួយជីវិតចុងក្រោយ ឆ្នាំ 1906) ឬនៅក្នុងវចនានុក្រមសព្វវចនាធិប្បាយ Brockhaus និង Efron (ភាគបន្ថែមទី 1 ឆ្នាំ 1905) គឺជា "ថេររបស់ Avogadro" "Avogadro's convostant" ឬ "Avogadro's constant" ។ ត្រូវបានលើកឡើង។ បាទ / ចាសហើយសំណើរបស់ Perrin មិនបានចូលទៅក្នុងអត្ថបទវិទ្យាសាស្ត្រនិងសៀវភៅសិក្សាគីមីវិទ្យាភ្លាមៗទេ។ ជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងសៀវភៅសិក្សានៅមហាវិទ្យាល័យអាមេរិក ពាក្យ "Avogadro constant" បានបង្ហាញខ្លួនតែនៅក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1930 ហើយនៅក្នុងសៀវភៅសិក្សារបស់សាលាពីរទសវត្សរ៍ក្រោយមក។

ហើយ​យ៉ាង​ណា​មិញ តើ​អ្នក​គីមីវិទ្យា​អាច​រក​ឃើញ​ម៉ាស់​អាតូម​ដាច់​ដោយ​របៀប​ណា ហើយ​តាម​នោះ​ចំនួន​អាតូម (ម៉ូលេគុល) ក្នុង​មួយ​ម៉ូល? វាច្បាស់ណាស់ថាមួយធ្វើតាមពីមួយទៀត - ឧទាហរណ៍ប្រសិនបើអ្នកត្រូវការរកឱ្យឃើញថាតើថេប្លេតដូចគ្នាប៉ុន្មានគ្រាប់ដែលមាននៅក្នុងពាងធំនោះ អ្នកមិនអាចរាប់វាបានទេប៉ុន្តែថ្លឹងអ្វីៗទាំងអស់ បន្ទាប់មកមួយហើយចែកលេខទីមួយដោយលេខ។ ទីពីរ ប៉ុន្តែអាតូម និងម៉ូលេគុលមិនអាចរាប់បានដូចថ្នាំគ្រាប់ទេ៖ វាមានច្រើនពេក។ កុំព្យូទ័រលឿនបំផុតរបស់ចិននាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ Tianhe-2 ដែលមានដំណើរការ Intel 80,000 អាចរាប់ម៉ូលេគុលក្នុងល្បឿន 33.86 petaflops (34 quadrillion ក្នុងមួយវិនាទី) ហើយនឹងធ្វើការងារនេះក្នុងរយៈពេល 7 ខែ។ ដាក់ក្នុងជួរ N A កាក់ដែលមានអង្កត់ផ្ចិត 1.85 សង់ទីម៉ែត្រនឹងលាតសន្ធឹងជាងមួយលានឆ្នាំពន្លឺ!

ការប៉ាន់ប្រមាណកាន់តែត្រឹមត្រូវនៃទំហំនៃម៉ូលេគុលនៅពេលនោះ គឺអាចធ្វើទៅបានសម្រាប់តែសារធាតុឧស្ម័នប៉ុណ្ណោះ ដោយផ្អែកលើទ្រឹស្តីម៉ូលេគុល-kinetic នៃឧស្ម័នដែលបង្កើតឡើងដោយ Maxwell, Clausius និង Boltzmann ។ វាត្រូវបានគេដឹងថាបរិមាណ 1 mol នៃឧស្ម័នកាន់កាប់ក្រោមលក្ខខណ្ឌដែលបានផ្តល់ឱ្យហើយវាត្រូវបានគេតម្រូវឱ្យស្វែងរកថាតើមានម៉ូលេគុលប៉ុន្មាននៅក្នុងបរិមាណនេះ។ ជាលើកដំបូង ទំហំនៃម៉ូលេគុលត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណដោយរូបវិទូជនជាតិអូទ្រីស ដែលជាគ្រូរបស់ Boltzmann លោក Johann Josef Loschmidt ។ ប៉ុន្តែដូចជា Avogadro មិនដឹងថាអ្វីដែល "របស់គាត់" ថេរគឺស្មើនឹង, ដូច្នេះ Loschmidt មិនបានគណនា "របស់គាត់" ថេរ - ចំនួននៃម៉ូលេគុលក្នុងមួយសង់ទីម៉ែត្រគូប - ដែលបង្គត់ទៅ 2.7 × 10 19 សង់ទីម៉ែត្រ -3 ។ យ៉ាង​ណា​ក៏​ដោយ គាត់​ចេះ​គណនា​ទំហំ​ម៉ូលេគុល។ ហើយ​តើ​គាត់​បាន​ធ្វើ​វា​ដោយ​របៀប​ណា យើង​នឹង​ដឹង​នៅ​លេខ​បន្ទាប់។

មានតែឯកតាមូលដ្ឋានចំនួនប្រាំពីរប៉ុណ្ណោះនៅក្នុងប្រព័ន្ធអន្តរជាតិនៃអង្គភាព ហើយមួយក្នុងចំណោមពួកគេគឺម៉ូលត្រូវបានបញ្ចូលក្នុង SI ក្នុងឆ្នាំ 1971។ ឯកតានេះគឺទាក់ទងទៅនឹងថេរ Avogadro ចាប់តាំងពី mole គឺជាបរិមាណនៃសារធាតុដែលមានធាតុរចនាសម្ព័ន្ធជាច្រើន (អាតូម, ម៉ូលេគុល, អ៊ីយ៉ុង, អេឡិចត្រុង។ ហើយពួកគេគ្រាន់តែជា N A ≈ 6.02 × 10 23 - លេខដែលធ្លាប់ស្គាល់ចំពោះសិស្សសាលាទាំងអស់ដែលបានសិក្សាគីមីវិទ្យា។ គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍នៅក្នុងសាលារៀនជាច្រើនដែលនិយាយភាសាអង់គ្លេសនៅថ្ងៃទី 23 ខែតុលា (10/23 នៅក្នុងកំណត់ចំណាំរបស់អាមេរិកនៃកាលបរិច្ឆេទ) គឺជាថ្ងៃ Mole Day - ចាប់ពីម៉ោង 6:02 ព្រឹកដល់ម៉ោង 6:02 ល្ងាច។ ទោះបីជាអ្នកខ្លះចូលចិត្តប្រារព្ធវានៅរដូវក្តៅក៏ដោយ ថ្ងៃទី 2 ខែមិថុនា (6/02) ។

ថេររបស់ Avogadro ត្រូវបានភ្ជាប់ដោយ inextricably ជាមួយនឹងគំនិតនៃ mole មួយ។ ពាក្យនេះ (ជាភាសាអាឡឺម៉ង់ Mol) ត្រូវបានបង្កើតនៅឆ្នាំ 1894 ដោយ Wilhelm Ostwald ដោយបានមកពីពាក្យ Molekül - molecule (ជាភាសាអង់គ្លេស mole - mole)។ ប្រសិនបើអ្នកដឹងថាតើមានភាគល្អិតប៉ុន្មាននៅក្នុង mole នោះវាងាយស្រួលក្នុងការគណនាម៉ាស់ដាច់ខាតនៃភាគល្អិតទាំងនេះ។ សម្រាប់ការងារជាក់ស្តែង វាគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់អ្នកគីមីដើម្បីដឹងពីម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងនៃធាតុគីមី និងសមាសធាតុនៃម៉ូលេគុល។ ក្នុងនាមជាអ្នកគីមីវិទ្យាជនជាតិអ៊ីតាលី Stanislao Cannizzaro ដែលជាស្ថាបនិកមួយនៃទ្រឹស្តីអាតូមិក និងម៉ូលេគុល ដែលបានកត់សម្គាល់នៅក្នុងអត្ថបទឆ្នាំ 1858 របស់គាត់ អ្នកគីមីវិទ្យាមិនព្រួយបារម្ភពេកអំពីកង្វះទិន្នន័យអំពីម៉ាស់ដាច់ខាតនៃអាតូម និងទំហំរបស់វា។ ឧបមាថា គាត់បានសរសេរថា ម៉ាស់អាតូមអ៊ីដ្រូសែនគឺមួយលានមីលីក្រាម។ បន្ទាប់មក ម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងទាំងអស់នៃធាតុ ក៏ដូចជាម៉ាស់នៃម៉ូលេគុល ក្លាយជាម៉ាស់ដាច់ខាត ដែលបង្ហាញជាឯកតានៃ 10-9 ក្រាម និងសម្រាប់ម៉ាស់ដាច់ខាតផ្សេងទៀតនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន សមាមាត្រទាំងអស់នៃម៉ាស់ដែលទាក់ទងនៃអាតូម និងម៉ូលេគុលនឹងនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។

ឯកតាមូលដ្ឋាន SI ត្រូវតែកំណត់ដោយភាពជាក់លាក់ខ្ពស់។ ឧទាហរណ៍ មួយម៉ែត្រគឺជាផ្លូវដែលធ្វើដំណើរដោយពន្លឺក្នុងកន្លែងទំនេរក្នុងរយៈពេល (1/299,792,458) វិនាទី ហើយមួយវិនាទីត្រូវបានកំណត់ដោយផ្អែកលើភាពញឹកញាប់នៃការផ្លាស់ប្តូររវាងកម្រិតខ្ពស់ពីរនៃស្ថានភាពដីនៃ អាតូម 133 Cs ប្រេកង់នេះ គឺ 9,192,631,770 ហឺត។ បរិមាណទាំងពីរគឺទាក់ទងទៅនឹងថេររាងកាយ។ ប៉ុន្តែគីឡូក្រាមគឺជាឯកតា SI តែមួយគត់ដែលបានកំណត់នៅលើមូលដ្ឋាននៃស្តង់ដារសិប្បនិម្មិតដែលបានធ្វើឡើងក្នុងឆ្នាំ 1889 ។ មានសំណើដើម្បីកំណត់ឡើងវិញនូវគីឡូក្រាមនៅលើមូលដ្ឋាននៃថេររាងកាយ បន្ទាប់មកនិយមន័យនៃ mole និងថេរ Avogadro នឹងផ្លាស់ប្តូរ។ វាត្រូវបានសន្មត់ថានៅឆ្នាំ 2018 ថេរ Avogadro នឹងត្រូវបានចាត់ចែងមួយចំនួនដែលទទួលយកជាតម្លៃពិតប្រាកដ - ប៉ុន្តែសម្រាប់នេះ និងមុននោះ វាចាំបាច់ក្នុងការវាស់វែងថេរពិតប្រាកដឱ្យបានត្រឹមត្រូវតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។

លក្ខណៈពិសេសនៃការវាស់ថេរ Boltzmann

ទិន្នន័យប្រវត្តិសាស្ត្រ

ក្នុងនាមជាវិទ្យាសាស្ត្រពិតប្រាកដ រូបវិទ្យាមិនត្រូវបានចាត់ទុកថាជាដាច់ខាតដោយគ្មានសំណុំនៃចំនួនថេរដែលមានទម្ងន់ ដែលត្រូវបានរួមបញ្ចូលជាមេគុណសកលទៅក្នុងសមីការដែលបង្កើតទំនាក់ទំនងរវាងបរិមាណណាមួយ។ ទាំងនេះគឺជាធាតុជាមូលដ្ឋានដែលធ្វើឱ្យអ្វីៗជាច្រើនស្ថិតស្ថេរ។

ស្ថានភាពនៃឧស្ម័នឧត្តមគតិ ទ្រឹស្តី kinetic

រវាងលក្ខណៈទាំងនេះដែលមាននៅក្នុងបញ្ហានៃសាកលលោក មាន Boltzmann ថេរ តម្លៃដែលត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងសមីការទម្ងន់មួយចំនួន។ វាគឺមានតំលៃនិយាយអំពីចំនួនជាក់លាក់នៃការសម្រេចចិត្តដោយមានជំនួយពីមិនអាចផ្លាស់ប្តូរបាន។

ច្បាប់របស់ញូតុនគ្រប់គ្រងកម្លាំង ម៉ាស់ និងចលនារបស់វត្ថុ ឬប្រព័ន្ធ ហើយត្រូវបានចាត់ទុកថាជាកត្តាកំណត់៖ ពោលគឺអ្នកដែលដឹងច្បាស់អំពីលក្ខខណ្ឌដំបូងនៅក្នុងប្រព័ន្ធមួយអាចទស្សន៍ទាយអនាគតបានយ៉ាងត្រឹមត្រូវ។ នេះជារបៀបដែលបេសកកម្មអវកាសដាក់មនុស្សយន្តចុះចតនៅទីតាំងជាក់លាក់ដែលចង់បានរាប់រយលានគីឡូម៉ែត្រពីផែនដី។

សម្រាប់វត្ថុស្មុគ្រស្មាញដ៏ធំ ដូចជាម៉ូលេគុលក្តៅរាប់លានលានដែលផ្លាស់ទីក្នុងម៉ាស៊ីនចំហាយទឹក ឯកតានៃការគណនាលេចធ្លោគឺថេរ Boltzmann ប៉ុន្តែវាមិនអាចកំណត់ស្ថានភាពនៃភាគល្អិតឯករាជ្យនីមួយៗបានទេ៖ ពួកវាផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនខុសៗគ្នា និង ជួរថាមពល។

ឧទាហរណ៍ ម៉ូលេគុលខ្យល់នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ 25 អង្សាសេ (300 Kelvin ឬ 77 អង្សាហ្វារិនហៃ) ផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនជាមធ្យមប្រហែល 500 ម៉ែត្រក្នុងមួយវិនាទី (1,100 ម៉ាយក្នុងមួយម៉ោង) ។ ប៉ុន្តែអ្នកខ្លះកំពុងផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿន 223 m/s និង 717 m/s ជាដើម ហើយពួកវាទាំងអស់ទៅទិសដៅផ្សេងៗគ្នា។ លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ពួកគេនីមួយៗមិនអាចដឹងបានទេ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការយល់ដឹងអំពីរូបវិទ្យាកម្ដៅតម្រូវឱ្យមានវិធីមួយចំនួនក្នុងការបង្កើតសេចក្តីថ្លែងការណ៍មានប្រយោជន៍គណិតវិទ្យាអំពីការប្រមូលផ្តុំនៃចំនួនដ៏ច្រើននៃវត្ថុ។ Boltzmann និងអ្នកផ្សេងទៀតបានបង្ហាញថានេះអាចត្រូវបានគណនានៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃស្ថិតិនិងប្រូបាប៊ីលីតេនៃមេកានិច។ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃទែម៉ូឌីណាមិកសមូហភាពនៃបន្សំធ្វើតាមពីផលបូកនៃថាមពលនៃវត្ថុនីមួយៗ។ គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍តម្លៃផ្សេងគ្នានៃថាមពលមានប្រូបាប៊ីលីតេនៃការកើតឡើងខុសៗគ្នា។ សម្រាប់ការគណនា អ្នកត្រូវដឹងពីតម្លៃនៃថេរ Boltzmann ។ នេះគឺជាសមីការ៖ E = 32kT

និយមន័យរបស់ Boltzmann នៃថាមពលដែលអាចកើតមានសម្រាប់ឧស្ម័ននឹងប្រឆាំងនឹងផ្ទៃខាងក្រោយនៃកម្លាំងណាមួយ ឧទាហរណ៍ទំនាញផែនដី។ វាអាស្រ័យលើសមាមាត្រនៃ 2 យ៉ាង:

  • ការទាក់ទាញដល់ផែនដី;
  • ចលនាកម្ដៅដ៏ច្របូកច្របល់នៃភាគល្អិតឧស្ម័ន។

ជាលទ្ធផល សក្តានុពលថាមពលនៃម៉ូលេគុលកាន់តែទាប (ខិតទៅជិតយន្តហោះនៃភពផែនដី) កំហាប់របស់វាកាន់តែខ្ពស់។

វិធីសាស្រ្តស្ថិតិទាំងពីរគឺទាក់ទងទៅនឹងការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ Maxwell-Boltzmann ដែលមានមេគុណអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល eE / kT ដែល E គឺជាផលបូកនៃថាមពល kinetic និងអាចធ្វើទៅបាន ហើយ kT គឺជាកម្លាំងផ្លាស់ទីលំនៅកម្ដៅជាមធ្យមដោយសារ PB ។ រូបមន្តថេរ Boltzmann គឺជាមេគុណស្មើនឹង k=1.38 10−23 JK ។

សមាមាត្រថេរគឺមិនផ្លាស់ប្តូរយោងទៅតាម Boltzmann ។ កន្សោមនេះដែលកំណត់ទំនាក់ទំនងរវាងរដ្ឋមីក្រូទស្សន៍និងម៉ាក្រូស្កូបបង្ហាញពីគំនិតកណ្តាលនៃមេកានិចស្ថិតិ។ លេខ Planck នៃការវាស់សីតុណ្ហភាពគឺ 1 416 785 (71) • 1032 K ដែលតាមពិតទៅ ថាមពលនៅសល់។

បញ្ហាគ្មានដែនកំណត់

តាមទស្សនៈនៃទ្រឹស្តីនៃការពន្លិចរូបធាតុគ្មានដែនកំណត់ PB គឺជាតម្លៃនៃតែអាតូមញ្ញាណទី 1 ប៉ុណ្ណោះ។ ដូចដែលការធ្វើតេស្តដ៏ល្អនៃឯកតារូបវន្តនៃការវាស់វែងនៃតម្លៃបង្ហាញនៅពេលប្រើមាត្រដ្ឋាននៃសីតុណ្ហភាព និងថាមពលកម្ដៅដែលមាននៅក្នុងឯកតានៃបរិមាណនៃសារធាតុមួយ ពួកគេត្រូវបានចាត់ទុកថាមិនផ្លាស់ប្តូរ។ ទិន្នន័យ​ត្រូវ​បាន​ដក​ស្រង់​ចេញ​ពី​ទីនេះ ដោយ​អនុវត្ត​ដោយ​ប្រើ​សីតុណ្ហភាព​ជា​និយមន័យ​រូបវន្ត​មួយ​កម្រិត។ សារធាតុអាចត្រូវបានគណនាឡើងវិញដោយតម្លៃនៃថេរជាមួយនឹងការណែនាំនៃមេគុណភាពស្រដៀងគ្នាសមស្រប។ លក្ខណៈវិនិច្ឆ័យទ្រឹស្តីសម្រាប់នីតិវិធីនេះគឺស៊ីមេទ្រី SPF ។

អ្នកអាចទទួលបាននិយមន័យនៃមេឃដែលមានផ្កាយ ហើយយោងទៅតាមទ្រឹស្តីរបស់ Planck វានឹងក្លាយជាដកដ៏សាមញ្ញនៃសន្ទុះនៃវត្ថុ។ ទិន្នន័យរបស់គាត់ក៏ស្មើនឹងគោលគំនិតនៃ Kps = K ∙ f = 9.187 ∙ 1032 J / K ដែល f គឺជាមេគុណនៃភាពដូចគ្នានៃម៉ាស់។

PB កំណត់ការផ្សារភ្ជាប់គ្នារវាងសីតុណ្ហភាពដ៏មានប្រសិទ្ធភាពនៃវត្ថុផ្កាយធម្មតាមួយចំនួនធំដែលជារង្វាស់នៃថាមពលកម្ដៅ និងថាមពល kinetic ជាមធ្យមក្នុងការផ្លាស់ទីលំនៅ។ ក្រៅពីការពិតដែលថាវាទាក់ទងនឹងសីតុណ្ហភាពខាងក្នុងនៃវត្ថុទៅនឹងថាមពលដែលមាន។ ថេរបែបនេះអាចត្រូវបានគណនាសម្រាប់តម្លៃនៃរូបធាតុណាមួយ។

ជាលទ្ធផលនៃ PB:

  • អនុញ្ញាតឱ្យប៉ាន់ស្មានសីតុណ្ហភាព kinetic នៃភាគល្អិត;
  • សង្កត់ធ្ងន់លើប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្វែងរក និងការចែកចាយសីតុណ្ហភាពពីក្នុងភាគល្អិតខ្លួនឯង។

ការវាស់វែងថេរ Boltzmann

ការវាស់វែងនៃថេរ Boltzmann គឺជាថេរនាំមុខមួយ។ នេះមិនត្រឹមតែធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតទំនាក់ទំនងរវាងបន្ទាត់នៃបាតុភូតមីក្រូទស្សន៍នៃសារៈសំខាន់ម៉ូលេគុលជាមួយនឹងប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃដំណើរការដែលបានសង្កេតនៅក្នុង macrocosm នោះទេ។ ហើយចំនុចមិនត្រឹមតែថាតម្លៃនេះត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងសមីការសំខាន់ៗមួយចំនួនប៉ុណ្ណោះទេ។

ក្នុងសម័យបច្ចុប្បន្ន វាមិនច្បាស់ទេថា តើមានគោលការណ៍សម្ភារៈណាមួយនៃការងារ ដោយឈរលើមូលដ្ឋានដែលគាត់នឹងអាចទទួលបានសេចក្តីសន្និដ្ឋាននៅកម្រិតទ្រឹស្តីនោះទេ។ គោលលទ្ធិផ្សេងទៀតមិននិយាយអ្វីអំពីរឿងនេះទេ។ តាមការពិត អត្ថន័យនៃថេរនេះអាចមានលក្ខណៈប្រហាក់ប្រហែលនឹងតម្លៃផ្សេងទៀត។

ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង commit ថេរ

នៅឆ្នាំ 2017 សហគមន៍វាស់ស្ទង់ពិភពលោកបានអនុលោមតាមតម្រូវការដើម្បីផ្តល់ការបកស្រាយត្រឹមត្រូវនៃ BOP និងកំណត់ឡើងវិញនូវ Kelvin ។ ទែម៉ូម៉ែត្រសូរស័ព្ទត្រូវបានវាស់ដោយក្រុមស្រាវជ្រាវផ្សេងៗ ហើយត្រូវបានប្រើក្នុងការកំណត់ចុងក្រោយនៃ BDS សម្រាប់ប្រព័ន្ធ SI ដែលត្រូវបានអនុម័តក្នុងខែវិច្ឆិកា ឆ្នាំ 2018។ ផ្អែកលើទិន្នន័យទាំងនេះ តម្លៃនៃការពឹងផ្អែកនៃការប្រមូលផ្តុំ KB គឺ 1.380649 x 10 -23 J q-1 ។

ទោះបីជា Kelvin មិនផ្អែកលើវត្ថុបុរាណក៏ដោយ ការផ្លាស់ប្តូរវាក៏សំខាន់ផងដែរ។ និយមន័យមុននៃវិមាត្រគឺផ្អែកលើលក្ខណៈសម្បត្តិជាក់លាក់នៃធម្មជាតិថេរជាសកល។ ដោយផ្អែកលើថេររបស់ Stefan Boltzmann Kelvin ក៏ត្រូវបានប្រើដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រផងដែរដោយប្រើអក្សរ K ក្នុងការគណនា។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យការវាស់សីតុណ្ហភាពមានភាពចម្រុះយ៉ាងពិតប្រាកដ។

ម៉ូលេគុលនិងសារធាតុកម្ដៅ

អត្ថន័យ៖ ម៉ូលេគុល និងសារធាតុកម្ដៅ

អត្ថន័យរូបវន្តនៃថេរនិងសីតុណ្ហភាព Boltzmann ត្រូវបានអនុវត្តចំពោះទ្រព្យសម្បត្តិនៃកម្រិតកំដៅនៃរាងកាយ។ នៅក្នុងរូបវិទ្យា មាត្រដ្ឋានគ្មានលក្ខខណ្ឌមួយត្រូវបានប្រើ ដោយផ្អែកលើការចេញមកពីគោលលទ្ធិ kinetic ម៉ូលេគុល ជារង្វាស់បង្ហាញបរិមាណថាមពលនៃចលនាកម្ដៅនៃភាគល្អិត។

ទិន្នន័យគណនាដែលប្រើក្នុងប្រព័ន្ធ CGS ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាឯកតាធំខ្លាំងណាស់ ដើម្បីបង្ហាញពីថាមពលនៃម៉ូលេគុល ហើយដូច្នេះវាពិបាកណាស់ក្នុងការវាស់សីតុណ្ហភាពតាមវិធីនេះ។ ឯកតាងាយស្រួលសម្រាប់ការអានទិន្នន័យគឺកម្រិត ហើយទិន្នន័យត្រូវបានកត់ត្រាដោយប្រយោលដោយការកត់ត្រាការផ្លាស់ប្តូរការអានម៉ាក្រូស្កុបនៃសារធាតុមួយ។

នៅក្នុងឧស្ម័នដ៏ល្អឥតខ្ចោះដូចគ្នានៅសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ ថាមពលនៅកម្រិតនៃការបកប្រែណាមួយនៃសេរីភាពគឺស្មើគ្នា ដូចខាងក្រោមពីនិយមន័យរបស់ Maxwell ។ នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ថាមពលនេះគឺ j ឬ 0.013 eV ។ នៅក្នុងឧស្ម័នដ៏ល្អឥតខ្ចោះ monatomic អាតូមណាមួយមាន 3 ដឺក្រេនៃសេរីភាព ដែលត្រូវគ្នានឹងអ័ក្សលំហ 3 ដែលតាមពិតមានន័យថាអាតូមណាមួយមានថាមពល B. ដោយគិតពីថាមពលកម្ដៅ អ្នកអាចកំណត់តម្លៃមធ្យមនៃការ៉េនៃល្បឿននៃ អាតូមដែលសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងឫសនៃម៉ាស់។

លក្ខណៈពិសេសថាមពល

មេគុណដែលចូលទៅក្នុងសមីការសម្រាប់ថាមពលមធ្យមនៃម៉ូលេគុលមួយ។

ដើម្បីគណនាសារធាតុនៅសីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធជិតនឹងធម្មតា គំរូឧស្ម័នដ៏ល្អឥតខ្ចោះមួយត្រូវបានប្រើ ពោលគឺទំហំម៉ូលេគុលគឺតិចជាងច្រើនដោយចំនួនជាក់លាក់នៃសារធាតុ ហើយចម្ងាយរវាងភាគល្អិតគឺធំជាងកាំនៃអន្តរកម្មរបស់វា។ . ដោយផ្អែកលើសមីការនៃគោលលទ្ធិ kinetic ថាមពលជាមធ្យមនៃភាគល្អិតទាំងនេះត្រូវបានកំណត់គោលដៅជា ECP = 3/2 ∙ kT ដែល E ជាថាមពល kinetic T ជាសីតុណ្ហភាព ហើយ 3/2 គឺជាកត្តាសមាមាត្រ K ដែលណែនាំដោយ Boltzmann .

លេខនៅទីនេះកំណត់លក្ខណៈ៖

  • ចំនួនដឺក្រេនៃសេរីភាពនៃចលនាបកប្រែនៃម៉ូលេគុល;
  • វិមាត្រលំហ។

អត្ថន័យនៃ k ដែលក្រោយមកត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះតាម Boltzmann បង្ហាញពីចំនួន Joules នៅកម្រិត 1។ នៅក្នុងគោលលទ្ធិផ្សេងទៀត អត្ថន័យរបស់វាកំណត់ពីរបៀបដែលស្ថិតិ ជាមធ្យមថាមពលនៃចលនាមិនជ្រើសរើសកម្ដៅនៃឧស្ម័នល្អឥតខ្ចោះ monatomic ទី 1 កើនឡើងជាមួយនឹង សីតុណ្ហភាព ១ ដឺក្រេ។

ការបែកខ្ញែកស្ថិតិ

ដោយសារស្ថានភាពម៉ាក្រូស្កូបនៃរូបធាតុត្រូវបានចាត់ទុកថាជាលទ្ធផលនៃឥរិយាបទនៃភាគល្អិតមួយចំនួនធំ ពួកគេត្រូវបានពិពណ៌នាតាមវិធីស្ថិតិ។ ក្រោយមកទៀតបង្កប់ន័យការស្វែងរកពីរបៀបដែលលក្ខណៈសម្បត្តិថាមពលនៃម៉ូលេគុលឧស្ម័នត្រូវបានចែកចាយ។

ការបែកខ្ញែកស្ថិតិ

ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃល្បឿន kinetic យោងទៅតាម Maxwell កើតឡើងតាមវិធីផ្សេងៗគ្នា។ នៅក្នុងការអនុវត្តវាបង្ហាញថានៅក្នុងឧស្ម័នលំនឹងមួយសំណុំសំខាន់នៃម៉ូលេគុលមានផ្នែកដែលជិតទៅនឹងប្រូបាប៊ីលីតេ v = √ (2kT / m0) ដែល m0 គឺជាម៉ាស់នៃម៉ូលេគុល។

លេខធំណាស់ N

រឿងកំប្លែងដ៏ល្បីល្បាញមួយនិយាយថា “NASA បានចំណាយប្រាក់ជាច្រើនលានដុល្លារដើម្បីបង្កើតប៊ិចពិសេសដែលអាចសរសេរក្នុងលំហ…

គឺស្មើនឹង៖

មិនដូចកញ្ចក់ធម្មតាទេ កញ្ចក់ Quartz បញ្ជូនពន្លឺអ៊ុលត្រាវីយូឡេ។ នៅក្នុងចង្កៀងរ៉ែថ្មខៀវប្រភពនៃវិទ្យុសកម្មអ៊ុលត្រាវីយូឡេគឺជាការបញ្ចេញឧស្ម័ននៅក្នុងចំហាយបារត។ គាត់…

  • ហេតុអ្វីបានជាជីវិតពឹងផ្អែកលើកាបូន?
    .ដោយដឹងពីថាមពលកំដៅ មនុស្សម្នាក់អាចគណនាល្បឿនអាតូមិចជា root-mean-square ដែលសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងឫសការ៉េនៃម៉ាស់អាតូម។ ល្បឿនមធ្យមរបស់ root នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ប្រែប្រួលពី 1370 m/s សម្រាប់ helium ដល់ 240 m/s សម្រាប់ xenon ។ ក្នុងករណីឧស្ម័នម៉ូលេគុល ស្ថានភាពកាន់តែស្មុគស្មាញ ជាឧទាហរណ៍ ឧស្ម័នឌីអាតូមិកមានសេរីភាពប្រាំដឺក្រេ (នៅសីតុណ្ហភាពទាប នៅពេលដែលរំញ័រអាតូមក្នុងម៉ូលេគុលមិនរំភើប)។

    សន្និសិទទូទៅលើកទី XXIV ស្តីពីទម្ងន់និងវិធានការដែលបានធ្វើឡើងនៅថ្ងៃទី 17-21 ខែតុលាឆ្នាំ 2011 បានអនុម័តដំណោះស្រាយដែលក្នុងនោះវាត្រូវបានស្នើឱ្យធ្វើការពិនិត្យឡើងវិញនាពេលអនាគតនៃប្រព័ន្ធអន្តរជាតិនៃអង្គភាពក្នុងវិធីមួយដើម្បីជួសជុលតម្លៃនៃ ថេរ Boltzmann បន្ទាប់ពីនោះវានឹងត្រូវបានចាត់ទុកថាត្រូវបានកំណត់ យ៉ាងពិតប្រាកដ

  • ប្រសិនបើ octo គឺ "ប្រាំបី" ជាភាសាឡាតាំង ហេតុអ្វីបានជា octave មានកំណត់ចំណាំប្រាំពីរ? ជាវិទ្យាសាស្ត្របរិមាណពិតប្រាកដ រូបវិទ្យាមិនអាចធ្វើដោយគ្មានសំណុំនៃចំនួនថេរសំខាន់ៗដែលត្រូវបានរួមបញ្ចូលជាមេគុណសកលនៅក្នុងសមីការដែលបង្កើតទំនាក់ទំនងរវាងបរិមាណជាក់លាក់នោះទេ។ ទាំងនេះគឺជាថេរជាមូលដ្ឋាន អរគុណដែលទំនាក់ទំនងបែបនេះទទួលបានភាពប្រែប្រួល និងអាចពន្យល់ពីឥរិយាបថនៃប្រព័ន្ធរូបវន្តតាមមាត្រដ្ឋានផ្សេងៗគ្នា។

    ក្នុង​ចំណោម​ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ​បែប​នេះ​ដែល​កំណត់​លក្ខណៈ​សម្បត្តិ​ដែល​មាន​នៅ​ក្នុង​បញ្ហា​នៃ​សាកល​លោក​យើង​គឺ​ថេរ Boltzmann ដែល​ជា​បរិមាណ​រួម​បញ្ចូល​ក្នុង​សមីការ​សំខាន់ៗ​មួយ​ចំនួន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មុននឹងងាកមកពិចារណាអំពីលក្ខណៈពិសេស និងសារៈសំខាន់របស់វា មនុស្សម្នាក់មិនអាចខកខានក្នុងការនិយាយពាក្យពីរបីអំពីអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដែលមានឈ្មោះរបស់វានោះទេ។

    Ludwig Boltzmann: គុណសម្បត្តិវិទ្យាសាស្ត្រ

    អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដ៏អស្ចារ្យបំផុតម្នាក់នៃសតវត្សទី 19 ជនជាតិអូទ្រីស Ludwig Boltzmann (1844-1906) បានចូលរួមចំណែកយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការអភិវឌ្ឍទ្រឹស្តី kinetic ម៉ូលេគុល ក្លាយជាអ្នកបង្កើតមេកានិកស្ថិតិ។ គាត់គឺជាអ្នកនិពន្ធនៃសម្មតិកម្ម ergodic ដែលជាវិធីសាស្រ្តស្ថិតិក្នុងការពិពណ៌នាអំពីឧស្ម័នឧត្តមគតិ សមីការជាមូលដ្ឋាននៃ kinetics រាងកាយ។ គាត់បានធ្វើការច្រើនលើបញ្ហានៃទែរម៉ូឌីណាមិក (ទ្រឹស្តីបទ H របស់ Boltzmann ដែលជាគោលការណ៍ស្ថិតិសម្រាប់ច្បាប់ទីពីរនៃទែរម៉ូឌីណាមិច) ទ្រឹស្តីវិទ្យុសកម្ម (ច្បាប់ Stefan-Boltzmann) ។ គាត់ក៏បានប៉ះលើការងាររបស់គាត់អំពីបញ្ហាមួយចំនួននៃអេឡិចត្រូឌីណាមិក អុបទិក និងផ្នែកផ្សេងទៀតនៃរូបវិទ្យា។ ឈ្មោះរបស់គាត់ត្រូវបានអមតៈនៅក្នុងអថេររាងកាយពីរដែលនឹងត្រូវបានពិភាក្សាដូចខាងក្រោម។

    Ludwig Boltzmann គឺជាអ្នកគាំទ្រដ៏ជឿជាក់ និងជាប់លាប់នៃទ្រឹស្តីនៃរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមិក និងម៉ូលេគុលនៃរូបធាតុ។ អស់រយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំ គាត់ត្រូវតែតស៊ូប្រឆាំងនឹងការយល់ខុស និងការបដិសេធនៃគំនិតទាំងនេះនៅក្នុងសហគមន៍វិទ្យាសាស្ត្រនៅសម័យនោះ នៅពេលដែលអ្នករូបវិទ្យាជាច្រើនបានចាត់ទុកអាតូម និងម៉ូលេគុលថាជាការអរូបីហួសហេតុ ល្អបំផុតជាឧបករណ៍តាមលក្ខខណ្ឌដែលជួយសម្រួលដល់ការគណនា។ ជំងឺដ៏ឈឺចាប់ និងការវាយប្រហារដោយមិត្តរួមការងារដែលមានគំនិតអភិរក្សបានបង្កឱ្យមានការធ្លាក់ទឹកចិត្តយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរនៅ Boltzmann ដោយមិនអាចទ្រាំទ្របាន អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រឆ្នើមបានធ្វើអត្តឃាត។ នៅលើផ្នូរផ្នូរនៅពីលើការធ្លាក់ចុះនៃ Boltzmann ដែលជាសញ្ញានៃការទទួលស្គាល់គុណសម្បត្តិរបស់គាត់សមីការ S = k∙logW ត្រូវបានឆ្លាក់ - មួយនៃលទ្ធផលនៃសកម្មភាពវិទ្យាសាស្ត្រប្រកបដោយផ្លែផ្ការបស់គាត់។ ថេរ k ក្នុងសមីការនេះគឺជាថេរ Boltzmann ។

    ថាមពលនៃម៉ូលេគុល និងសីតុណ្ហភាពនៃរូបធាតុ

    គំនិតនៃសីតុណ្ហភាពបម្រើដើម្បីកំណត់លក្ខណៈនៃកម្រិតកំដៅនៃរាងកាយ។ នៅក្នុងរូបវិទ្យា មាត្រដ្ឋានសីតុណ្ហភាពដាច់ខាតត្រូវបានប្រើប្រាស់ ដែលផ្អែកលើការសន្និដ្ឋាននៃទ្រឹស្ដីម៉ូលេគុល-គីនេទិចអំពីសីតុណ្ហភាព ជារង្វាស់ដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីទំហំថាមពលនៃចលនាកម្ដៅនៃភាគល្អិតនៃសារធាតុមួយ (មានន័យថា ជាការពិត។ ថាមពល kinetic មធ្យមនៃភាគល្អិតជាច្រើន) ។

    ទាំង SI joule និង CGS erg គឺជាឯកតាធំពេកដើម្បីបង្ហាញពីថាមពលនៃម៉ូលេគុល ហើយក្នុងការអនុវត្តវាពិតជាលំបាកណាស់ក្នុងការវាស់សីតុណ្ហភាពតាមវិធីនេះ។ ឯកតាសីតុណ្ហភាពងាយស្រួលគឺដឺក្រេ ហើយការវាស់វែងត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រយោល តាមរយៈការចុះឈ្មោះផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈម៉ាក្រូស្កូបនៃសារធាតុ - ឧទាហរណ៍ កម្រិតសំឡេង។

    តើមួយដឺក្រេតិចជាង joule ប៉ុន្មានដង

    តម្លៃជាលេខនៃថេរនេះអាចទទួលបានតាមវិធីផ្សេងៗ ឧទាហរណ៍ តាមរយៈការវាស់សីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធដាច់ខាត ដោយប្រើសមីការឧស្ម័នដ៏ល្អ ឬប្រើគំរូចលនា Brownian ។ ការទាញយកទ្រឹស្តីនៃបរិមាណនេះនៅកម្រិតចំណេះដឹងបច្ចុប្បន្នគឺមិនអាចទៅរួចទេ។

    ថេររបស់ Boltzmann គឺ 1.38 × 10 -23 J/K (នៅទីនេះ K គឺ kelvin ដឺក្រេនៃមាត្រដ្ឋានសីតុណ្ហភាពដាច់ខាត) ។ សម្រាប់ក្រុមនៃភាគល្អិតក្នុង 1 mole នៃឧស្ម័នដ៏ល្អ (22.4 លីត្រ) មេគុណដែលទាក់ទងនឹងថាមពលទៅនឹងសីតុណ្ហភាព (ឧស្ម័នសកល) ត្រូវបានទទួលដោយការគុណថេរ Boltzmann ដោយលេខ Avogadro (ចំនួនម៉ូលេគុលក្នុង mole): R = kN A ហើយ​គឺ 8.31 J / (mol∙kelvin) ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មិនដូចអ្វីចុងក្រោយទេ ថេរ Boltzmann គឺមានលក្ខណៈជាសកលជាង ព្រោះវាចូលទៅក្នុងទំនាក់ទំនងសំខាន់ៗផ្សេងទៀត ហើយក៏បម្រើដើម្បីកំណត់ថេររូបវន្តផ្សេងទៀត។

    ការចែកចាយថាមពលស្ថិតិនៃម៉ូលេគុល

    ដោយសារស្ថានភាពម៉ាក្រូស្កូបនៃរូបធាតុគឺជាលទ្ធផលនៃឥរិយាបទនៃការប្រមូលភាគល្អិតដ៏ធំ ពួកគេត្រូវបានពិពណ៌នាដោយប្រើវិធីសាស្ត្រស្ថិតិ។ ក្រោយមកទៀតក៏រួមបញ្ចូលទាំងការស្វែងយល់ពីរបៀបដែលប៉ារ៉ាម៉ែត្រថាមពលនៃម៉ូលេគុលឧស្ម័នត្រូវបានចែកចាយ៖

    • ការចែកចាយ Maxwellian នៃថាមពល kinetic (និងល្បឿន) ។ វាបង្ហាញថានៅក្នុងឧស្ម័ននៅក្នុងលំនឹង ម៉ូលេគុលភាគច្រើនមានល្បឿនជិតនឹងល្បឿនដែលទំនងបំផុតមួយចំនួន v = √(2kT/m 0) ដែល m 0 គឺជាម៉ាស់របស់ម៉ូលេគុល។
    • ការចែកចាយ Boltzmann នៃថាមពលសក្តានុពលសម្រាប់ឧស្ម័ននៅក្នុងវាលនៃកម្លាំងណាមួយដូចជាទំនាញផែនដី។ វាអាស្រ័យលើសមាមាត្រនៃកត្តាពីរ៖ ការទាក់ទាញដល់ផែនដី និងចលនាកម្ដៅដ៏ច្របូកច្របល់នៃភាគល្អិតឧស្ម័ន។ ជាលទ្ធផល ថាមពលសក្តានុពលនៃម៉ូលេគុលកាន់តែទាប (ខិតទៅជិតផ្ទៃភពផែនដី) កំហាប់របស់វាកាន់តែខ្ពស់។
    • ហេតុអ្វីបានជាមនុស្សសំខាន់ត្រូវបានគេហៅថាខែសីហាបំផុត?

      T, ថាមពលក្នុងមួយកម្រិតនៃការបកប្រែនៃសេរីភាព, គឺដូចខាងក្រោមពីការចែកចាយ Maxwell,

      kT/2 ។ នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ (300) ថាមពលនេះគឺ

      2{,}07\គុណ 10^{-21}J ឬ 0.013 eV ។ នៅក្នុងឧស្ម័នឧត្តមគតិ monatomic អាតូមនីមួយៗមានសេរីភាពបីដឺក្រេដែលត្រូវគ្នានឹងអ័ក្សលំហចំនួនបី ដែលមានន័យថាអាតូមនីមួយៗមានថាមពលនៅក្នុង

      \frac 3 2 kT ។

      ដោយដឹងពីថាមពលកម្ដៅ មនុស្សម្នាក់អាចគណនាល្បឿនអាតូមិច មធ្យម-ការ៉េ ដែលសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងឫសការ៉េនៃម៉ាស់អាតូម។ ល្បឿនមធ្យមរបស់ root នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ប្រែប្រួលពី 1370 m/s សម្រាប់ helium ដល់ 240 m/s សម្រាប់ xenon ។ ក្នុងករណីឧស្ម័នម៉ូលេគុល ស្ថានភាពកាន់តែស្មុគស្មាញ ជាឧទាហរណ៍ ឧស្ម័នឌីអាតូមិកមានសេរីភាពប្រាំដឺក្រេ (នៅសីតុណ្ហភាពទាប នៅពេលដែលរំញ័រអាតូមក្នុងម៉ូលេគុលមិនរំភើប)។

      (4.6.1)

      សម្រាប់

      entropy នៃប្រព័ន្ធទែរម៉ូឌីណាមិកត្រូវបានកំណត់ជាលោការីតធម្មជាតិនៃចំនួន microstates ផ្សេងៗគ្នា

      Z ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងស្ថានភាពម៉ាក្រូស្កូបដែលបានផ្តល់ឱ្យ (ឧទាហរណ៍ រដ្ឋដែលមានថាមពលសរុបដែលបានផ្តល់ឱ្យ)។

      octave គឺជាចន្លោះពេលរវាងសំឡេងជិតបំផុតពីរដែលមានឈ្មោះដូចគ្នា៖ ធ្វើ និងធ្វើ, ឡើងវិញ និងម្តងទៀត។

    • ហេតុអ្វីបានជាចង្កៀងរ៉ែថ្មខៀវមានពណ៌ខៀវ?
    • ហេតុអ្វី​បាន​ជា​ពេល​ខ្លះ​ភ្លៀង ហើយ​ពេល​ខ្លះ​ភ្លៀង?
    • អ្វី​ដែល​គេ​សរសេរ​ក្នុង​លំហ
      ​មាន​ចំនួន​ម៉ូលេគុល​ដូចគ្នា។ មធ្យម

      ពិតណាស់ មេអំបៅមិនដឹងអ្វីអំពីពស់ទេ។ ប៉ុន្តែសត្វស្លាបដែលបរបាញ់មេអំបៅដឹងអំពីពួកគេ។ សត្វ​ស្លាប​ដែល​មិន​ស្គាល់​សត្វ​ពស់​ងាយ​ក្លាយ​ជា…

      ជាមួយនឹងភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពដ៏ធំនៅក្នុងពពក ការអាប់ដេតដ៏មានឥទ្ធិពលកើតឡើង។ សូមអរគុណដល់ពួកគេ ដំណក់ទឹកអាចស្ថិតនៅក្នុងខ្យល់បានយូរ និង...

    • នៅឆ្នាំ 27 មុនគ។ អ៊ី អធិរាជរ៉ូម៉ាំង Octavian បានទទួលងារជា Augustus ដែលជាភាសាឡាតាំងមានន័យថា "ពិសិដ្ឋ" (ជាកិត្តិយសនៃតួរលេខដូចគ្នាដោយវិធីនេះ ...
    • ទៅ

      បានកំណត់ថា
      =1.380 6X⋅10 −23 J/K ដែល X ជំនួសតួរលេខសំខាន់មួយ ឬច្រើនដែលត្រូវកំណត់នៅពេលអនាគត ដោយផ្អែកលើអនុសាសន៍ CODATA ល្អបំផុត។
      ម៉ូលេគុលនិងសីតុណ្ហភាព៖


      ប៉ុន្តែនៅពេលព្រឹកថ្ងៃបន្ទាប់ ការផ្លាស់ប្តូរបានមកដល់ ព្យែរមានអារម្មណ៍ថាសម្រាប់អ្នកយាមថ្មី - សម្រាប់មន្រ្តី និងទាហាន - គាត់លែងមានអត្ថន័យដែលគាត់មានសម្រាប់អ្នកដែលយកគាត់ទៀតហើយ។ ហើយជាការពិតណាស់ នៅក្នុងបុរសធាត់ធំម្នាក់នេះ នៅក្នុងក្រោលកសិករ ឆ្មាំពីមួយថ្ងៃទៅមួយថ្ងៃ លែងបានឃើញមនុស្សរស់ ដែលប្រយុទ្ធយ៉ាងអស់សង្ឃឹមជាមួយមេទ័ព និងទាហានអមការពារ ហើយបាននិយាយឃ្លាដ៏ឧឡារិកមួយអំពីការសង្គ្រោះកុមារ ប៉ុន្តែពួកគេបានឃើញ មានតែទីដប់ប្រាំពីរនៃអ្នកដែលត្រូវបានឃុំខ្លួនដោយហេតុផលមួយចំនួនយោងទៅតាមបទបញ្ជារបស់អាជ្ញាធរជាន់ខ្ពស់ដែលចាប់យកដោយជនជាតិរុស្ស៊ី។ ប្រសិនបើមានអ្វីពិសេសនៅក្នុងលោក Pierre វាគ្រាន់តែជាការខ្មាស់អៀន ការផ្តោតអារម្មណ៍ ការគិតរបស់គាត់ និងភាសាបារាំង ដែលគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលសម្រាប់ភាសាបារាំង គាត់និយាយបានល្អ។ ទោះបីជាការពិតដែលថានៅថ្ងៃដដែលនោះ Pierre ត្រូវបានទាក់ទងជាមួយជនសង្ស័យផ្សេងទៀតដែលត្រូវបានចាប់ខ្លួនចាប់តាំងពីមន្រ្តីត្រូវការបន្ទប់ដាច់ដោយឡែកដែលគាត់កាន់កាប់។

      ប្រហែល 10 លានសរីរាង្គ (នោះគឺផ្អែកលើកាបូន) ហើយមានតែម៉ូលេគុលអសរីរាង្គប្រហែល 100 ពាន់ប៉ុណ្ណោះត្រូវបានគេស្គាល់។ លើស​ពី​នេះ​ទៀត…

    ខ្លឹមសាររូបវិទ្យានៃថេរ Boltzmann

    វាត្រូវបានកត់សម្គាល់ខាងលើរួចហើយថាថេរ Boltzmann គឺជាថេរមួយដែលគេហៅថាថេរ។ ចំណុចនេះមិនត្រឹមតែធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតការតភ្ជាប់រវាងលក្ខណៈនៃបាតុភូតមីក្រូទស្សន៍នៅកម្រិតម៉ូលេគុល និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃដំណើរការដែលបានសង្កេតនៅក្នុងម៉ាក្រូកូសនោះទេ។ ហើយមិនត្រឹមតែថាថេរនេះត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងសមីការសំខាន់ៗមួយចំនួន។

    បច្ចុប្បន្ន​គេ​មិន​ដឹង​ថា​តើ​មាន​គោលការណ៍​រូបវិទ្យា​ណា​មួយ​ដែល​វា​អាច​ចេញ​មក​តាម​ទ្រឹស្ដី។ ម្យ៉ាងវិញទៀត វាមិនធ្វើតាមអ្វីដែលតម្លៃនៃថេរដែលបានផ្តល់ឱ្យគួរតែពិតប្រាកដនោះទេ។ យើងអាចប្រើបរិមាណ និងឯកតាផ្សេងទៀតជំនួសឱ្យដឺក្រេជារង្វាស់នៃការឆ្លើយឆ្លងនៃថាមពល kinetic នៃភាគល្អិត បន្ទាប់មកតម្លៃលេខនៃថេរនឹងខុសគ្នា ប៉ុន្តែវានឹងនៅតែជាតម្លៃថេរ។ រួមជាមួយនឹងបរិមាណមូលដ្ឋានផ្សេងទៀតនៃប្រភេទនេះ - ល្បឿនកំណត់ c, ថេរ h របស់ Planck, បន្ទុកបឋម e, ថេរទំនាញ G - វិទ្យាសាស្រ្តយកថេរ Boltzmann ជាការផ្តល់ឱ្យពិភពលោករបស់យើងហើយប្រើវាដើម្បីពិពណ៌នាទ្រឹស្តីនៃដំណើរការរាងកាយដែលកើតឡើងនៅក្នុង វា។

    បង្ហាញជាដឺក្រេដូចខាងក្រោមៈ

    ដូច្នេះថេរ
    គឺ៖


0 replies on “Постоянная больцмана играет главную роль в статической”

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *