Hằng số Boltzmann

Hằng số Boltzmann, ký hiệu k_B hoặc k, được Max Planck phát hiện và được đặt theo tên của Ludwig Boltzmann, là một hằng số quan trọng dùng để chuyển đổi giữa nhiệt độ và năng lượng.

k_B = 1,38(24) x 10⁻²³ J/K = 8,617(15) x 10⁻⁵ eV/K

Mối quan hệ giữa hằng số Boltzmann k_B, hằng số khí R và hằng số Avogadro N_A được biểu diễn như sau: $k_B=\frac{R}{N_A}$

Các ứng dụng

• trong phương trình khí lý tưởng

$pV=$

ν R T = N N A R T = N k B T {\displaystyle pV=\nu RT={\frac {N}{N_{A}}}RT=Nk_{B}T}

$\Rightarrow <!--\; \Rightarrow \; -->p=Tn{k}_B$

Với

p: áp suất,

V: thể tích,

N: số lượng nguyên tử hoặc phân tử,

T: nhiệt độ tuyệt đối; n: số mol

n: mật độ hạt

$\mathrm{\nu <!--\; \nu \; -->}$: số mol

• tính điện thế nhiệt U_T trong vật lý bán dẫn

$U_T=\frac{k_{B}T}{q}$

Với

T: nhiệt độ tuyệt đối,

q: điện tích nguyên tử (e)

Ở nhiệt độ phòng 27 °C (T = 300 K), giá trị của U_T khoảng 26 mV.