Стала Больцмана

Ста́ла Бо́льцмана ($k$ або $k_{B}$) — фізична стала, що визначає зв'язок між температурою та енергією. Названа на честь австрійського фізика Людвіга Больцмана, який зробив великий внесок у статистичну фізику, у якій ця стала є ключовою. Її значення в системі SI дорівнює

Значення сталої Больцмана k	Одиниці
1.380649×10−23	Дж⋅K−1
8.617333262145×10−5	еВ⋅K−1
1.380649×10−16	Ерг⋅K−1
Більш детально, дивись § Value in different units нижче. The first and third values are exact; the second is exactly equal to 138064916021766340. See the linked section for details.

Універсальна газова стала означається як добуток сталої Больцмана на число Авогадро, $R=kN_{\mathrm {A} }$. Газова стала зручніша, коли число частинок задано в молях.

Зв'язок з ентропією

Ентропія S термодинамічної системи визначається як величина, пропорційна натуральному логарифму від числа різних мікростанів L, що відповідають заданому макроскопічному стану (наприклад, стану з заданою повною енергією).

$S=k\,\ln L\,$

Коефіцієнт пропорційності $k$ і є сталою Больцмана. Цей вираз, що визначає зв'язок між мікроскопічними (L) та макроскопічними (S) характеристиками, виражає головну (центральну) ідею статистичної механіки.