Constante de Boltzmann

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Ludwig Boltzmann La constante de Boltzmann k (ou kB) a été introduite par Ludwig Boltzmann lors de sa définition de l'entropie en 1873. Le système étant à l'équilibre macroscopique, mais libre d'évoluer à l'échelle microscopique entre \Omega micro-états différents, son entropie S est donnée par : | border=1 cellpadding=10 style="border-collapse:collapse" |----- | bgcolor="
-fff8ff" |S \ = \ k_B \ \ln \Omega | Cette constante physique fondamenta
Constante de Boltzmann

Ludwig Boltzmann La constante de Boltzmann k (ou kB) a été introduite par Ludwig Boltzmann lors de sa définition de l'entropie en 1873. Le système étant à l'équilibre macroscopique, mais libre d'évoluer à l'échelle microscopique entre \Omega micro-états différents, son entropie S est donnée par : | border=1 cellpadding=10 style="border-collapse:collapse" |----- | bgcolor="
-fff8ff" |S \ = \ k_B \ \ln \Omega | Cette constante physique fondamentale est égale à R / NA
- R est la constante du gaz parfait: R = 8, 314 J.K-1.mol-1
- NA est le nombre d'Avogadro égal à NA =6, 022 x 1023 mol-1 d'où kB ≈ 1, 3806 × 10-23 J.K-1 kB peut s'interpréter comme le facteur de proportionnalité reliant la température d'un système à son énergie thermique. En effet, la température d'un objet est avant tout une sensation, en l'occurrence de chaud ou de froid. Le Kelvin noté K permet une mesure quantitative de la température. Au cours du , les physiciens prennent conscience que la sensation de chaud ou de froid est en fait un transfert d'énergie d'un corps vers un autre, sous forme de chaleur. La percéption de la température n'est donc rien d'autre que la manifestation d'un transfert d'énergie, l'énergie thermique via une constante de proportionnalité qui se trouve être kB : Ethermique = 1/2 kBT''' (C'est l'expression de l'énergie dans les cas les plus simples avec un seul degré de liberté, plus généralement Ethermique = f/2 kBT, où f est le nombre de degré de liberté, égal à 3 dans un espace à trois dimensions). Cette constante est donc utilisée dans toute la physique faisant intervenir une température non nulle. On l'utilise pour convertir une grandeur mesurable : la température en Kelvin, en une énergie. Elle est un langage commun à tous les phénomènes physiques et intervient donc par exemple dans :
- le calcul du spectre électromagnétique du corps noir ;
- les systèmes suivant une statistique de Maxwell-Boltzmann (ou distribution de Maxwell-Boltzmann), notamment la loi d'Arrhenius ;
- la constante de Stefan-Boltzmann ;
- la constante de radiation ;
- l'énergie interne d'un gaz parfait.

Valeur

Dans les unités SI, le CODATA (:en:CODATA) de 2006 recommande la valeur suivante : :k_B \simeq 1, 380\ 6504 \times 10^\mbox.\mbox^ Avec une incertitude standard de : :\plusmn 0, 000\ 0024\times 10^\mbox.\mbox^ Soit une incertitude relative de : 1, 7 \times 10^

Valeur en eV/K

:k_B \simeq 8, 617 343 \times 10^ \mbox.\mbox^ Avec une incertitude standard de : :\plusmn 0, 000 015 \times 10^ \mbox.\mbox^

Valeur en Hz/K

:k_B/h \simeq 2, 083 6644 \times 10^ \mbox.\mbox^ Avec une incertitude standard de : :\plusmn 0, 000 0036 \times 10^ \mbox.\mbox^ Boltzmann br:Digemmenn Boltzmann bs:Boltzmannova konstanta ca:Constant de Boltzmann cs:Boltzmannova konstanta da:Boltzmanns konstant de:Boltzmannkonstante en:Boltzmann constant eo:Konstanto de Boltzmann es:Constante de Boltzmann fi:Boltzmannin vakio gl:Constante de Boltzmann he:קבוע בולצמן hr:Boltzmannova konstanta hu:Boltzmann-állandó it:Costante di Boltzmann ja:ボルツマン定数 ko:볼츠만 상수 lt:Bolcmano konstanta nl:Boltzmannconstante no:Boltzmanns konstant pl:Stała Boltzmanna pt:Constante de Boltzmann ru:Постоянная Больцмана sk:Boltzmannova konštanta sl:Boltzmannova konstanta sr:Болцманова константа sv:Boltzmanns konstant uk:Стала Больцмана vi:Hằng số Boltzmann zh:玻耳茲曼常數
Sujets connexes
CODATA   Chaleur   Constante de Stefan-Boltzmann   Constante de radiation   Constante fondamentale   Constante physique   Corps noir   Entropie   Gaz parfait   Kelvin   Loi d'Arrhenius   Ludwig Boltzmann   Nombre d'Avogadro   Sensation   Statistique de Maxwell-Boltzmann   Système international d'unités   Température  
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