2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Постоянная Больцмана
Сообщение12.12.2022, 22:13 


24/10/22
16
В системе единиц СИ постулируется, что постоянная Больцмана в точности равна $1.380\ 649\cdot 10^{-23}$ Дж/К.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B9_%D0%BE%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%86_%D0%A1%D0%98_(2019)

Можно найти значение этой постоянной экспериментально. Цель в том, чтобы:
1 Наименьшая теоретически возможная температура в Кельвинах равнялась $0$
2 Разность температуры кипения воды при норм. атм. давлении с температурой таяния льда равнялась $100$ Кельвинам

Пусть в баллоне имеется какой-то газ. Сам баллон находится в равновесии с тающей водой при норм. атм. давлении. Давление в баллоне — измеряемая величина. Объём заранее известен. Постоянная Авогадро известна. Массу можно найти. Молярная масса определяется по таблице. Используем формулу $\frac{p_0 MV_0}{m_0 N_A}=kT_0$, и в этой формуле вычислим левую часть. Допустим, она равна $s_0$ Дж.

По аналогии проведем эксперимент, в котором баллон находится в равновесии с кипящей водой. Аналогично получим $s_{100}=\frac{p_{100} MV_{100}}{m_{100} N_A}=kT_{100}$

После этого можно составить систему из трех уравнений с тремя неизвестными:
$\begin{cases}
s_{100}=kT_{100} \\
s_0=kT_0 \\
T_{100}-T_0=100
\end{cases}$

Избавляемся от температур и получаем $100k = s_{100}-s_0$. Теперь, когда экспериментальным путём установлено значение постоянной Больцмана, можно определить, что такое 1 Кельвин, и как перевести Джоули в Кельвины.

Кажется, в старой системе СИ примерно так и было, то есть постоянная Больцмана определялась на основе каких-то экспериментальных данных. Что заставило в 2019 году пересмотреть это определение ?

 Профиль  
                  
 
 Re: Постоянная Больцмана
Сообщение12.12.2022, 22:18 
Аватара пользователя


11/06/12
10390
стихия.вздох.мюсли
Rasul_Darsongulov в сообщении #1573599 писал(а):
Что заставило в 2019 году пересмотреть это определение ?
Rasul_Darsongulov в сообщении #1573599 писал(а):
Постоянная Авогадро известна.
А этот момент вас не беспокоит? С последней величиной ведь такая же история.

 Профиль  
                  
 
 Re: Постоянная Больцмана
Сообщение12.12.2022, 22:24 


24/10/22
16
Постоянная Авогадро в новой СИ является одной из определяющих констант, наряду с постоянной Больцмана.

 Профиль  
                  
 
 Re: Постоянная Больцмана
Сообщение13.12.2022, 07:23 
Заслуженный участник


28/12/12
7937
Rasul_Darsongulov в сообщении #1573599 писал(а):
Разность температуры кипения воды при норм. атм. давлении с температурой таяния льда равнялась $100$ Кельвинам

Вообще-то тройная точка льда при атмосферном давлении $0.01^{\circ}\mbox{C}$.

Rasul_Darsongulov в сообщении #1573599 писал(а):
Молярная масса определяется по таблице.

В таблицах разве есть молярная масса с точностью до семи значащих цифр?

Rasul_Darsongulov в сообщении #1573599 писал(а):
Используем формулу $\frac{p_0 MV_0}{m_0 N_A}=kT_0$, и в этой формуле вычислим левую часть.

У реальных газов давление немного не такое, как у идеального (и при нуле Цельсия разница больше, чем при сотне градусов). И различие определенно больше, чем в восьмой значащей цифре.

Rasul_Darsongulov в сообщении #1573599 писал(а):
Кажется, в старой системе СИ примерно так и было, то есть постоянная Больцмана определялась на основе каких-то экспериментальных данных. Что заставило в 2019 году пересмотреть это определение ?

Все течет, все изменяется. До 1983 года скорость света в вакууме тоже определялась на основе каких-то экспериментальных данных.

 Профиль  
                  
 
 Re: Постоянная Больцмана
Сообщение15.12.2022, 06:50 


24/10/22
16
Вообще-то тройная точка льда при атмосферном давлении $0.01^{\circ}\mbox{C}$.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ ... ru.svg.png

Все течет, все изменяется. До 1983 года скорость света в вакууме тоже определялась на основе каких-то экспериментальных данных.
Это сообщение не выглядит содержательным.

 Профиль  
                  
 
 Re: Постоянная Больцмана
Сообщение15.12.2022, 16:48 
Админ форума


02/02/19
2540
Rasul_Darsongulov
Для цитирования части сообщения выделите эту часть мышкой и нажмите кнопку "Вставка" под сообщением.

 Профиль  
                  
 
 Re: Постоянная Больцмана
Сообщение15.12.2022, 20:34 
Заслуженный участник


18/09/21
1756
Rasul_Darsongulov в сообщении #1573599 писал(а):
Можно найти значение этой постоянной экспериментально.
Rasul_Darsongulov в сообщении #1573599 писал(а):
при норм. атм. давлении
А "норм. атм. давлении" из какого эксперимента берется?

 Профиль  
                  
 
 Re: Постоянная Больцмана
Сообщение15.12.2022, 20:51 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7072
Rasul_Darsongulov в сообщении #1573898 писал(а):
Все течет, все изменяется. До 1983 года скорость света в вакууме тоже определялась на основе каких-то экспериментальных данных.
Это сообщение не выглядит содержательным.

Почему не выглядит? Стали измерять метр (в принципе тем самым скорость света измеряют).

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 8 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: YandexBot [bot]


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group