볼츠만상수(Boltzmann constant)

기체상수 R를 아보가드로수 N로 나눈 값. 기본상수의 하나이며 기호는 k이다.
오스트리아의 물리학자 L. 볼츠만이 도입한 물리량이다.
이상기체 1mol의 압력을 p, 부피를 V, 절대온도를 T라 할 때 상태방정식 pV=RT가 성립한다.
비례상수 R는 기체상수이다.
이 때 R를 아보가드로수 N로 나눈 물리량 k = R/N
= 1.380658 × 10
] · K
를 볼츠만 상수로 정의한다.
기체분자의 중섬운동에너지는
로 기술된다. 그러나 다수 분자의 평균값이
로 알려져 있다.
더욱 일반화하면 고체나 액체 내의원자의 불규칙한 운동에서도 동일한 관계가 성립한다.
따라서 kT라는 양은 온도가 T인 계내의 미시적인 운동 에너지의 대략적인 정도를 나타낸 양이라고 생각할 수 있다.
그래서 kT는 통계분포의 식, 즉 페르미-디랙 통계, 보스-아인슈타인 통계, 맥스웰-볼츠만 통계에서 중요한 역할을 한다.
또 볼츠만의 묘에 새겨져 유명해진 엔트로피의 식 S=klogW에도 볼츠만 상수가 반영 되어 있다.

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