氣體動理論與理想氣體

波茲曼常數

/ BOLTS-mahn /

連結溫度與能量的橋樑,適用於單一分子。溫度說到底就是分子擁有多少動能,而波茲曼常數(Boltzmann constant)就是把兩者互相換算的「兌換率」。

精確地說,k_B = 1.380649 x 10^-23 J/K,自 2019 年起是一個精確的定義值。對理想氣體,每個分子平均的平移動能是 (3/2) k_B T,而每一個自由度分到 (1/2) k_B T。它與理想氣體常數的關係是 R = N_A k_B。

它也出現在熵的公式 S = k_B ln W(刻在波茲曼的墓碑上)以及馬克士威-波茲曼分布裡。簡言之,它設定了熱能的尺度 k_B T,室溫下約為 4 x 10^-21 J。

室溫(約 300 K)下每個氣體分子的平均平移動能是 (3/2) k_B T,約為 6 x 10^-21 J。

把溫度換算成單一分子能量的常數。

波茲曼常數讓溫度與能量在分子層次上可以互換;它本質上就是理想氣體常數除以亞佛加厥數。

又称
k_Bk