constante de Boltzmann
التعريفات والمعاني
== Français ==
=== Étymologie ===
(1910) Locution nominale composée de constante, du latin constans (« qui demeure ferme, stable ») et du nom propre Boltzmann, en référence au physicien autrichien Ludwig Boltzmann (1844-1906) qui l’a inventée.
==== Attestations historiques ====
Bien que la grandeur ait été implicitement utilisée par Boltzmann dès (1877) dans ses travaux sur l’entropie, selon le physicien mésoscopique Carlo Beenakker, la locution exacte Boltzmannschen Konstante (constante de Boltzmann) semble avoir été introduite pour la première fois dans le vocabulaire de la thermodynamique par le physicien théorique autrichien Paul Ehrenfest dans son article Zur Planckschen Strahlungstheorie dans la revue Physikalische Zeitschrift, n° 15, en (1906).En français, la grandeur, parfois appelée constante k de Planck, apparaît verbatim à partir des années 1910 (cf. Archives des sciences physiques et naturelles, tome 29, Genève, p. 524, 1910.).
=== Locution nominale ===
constante de Boltzmann féminin
(Physique, Thermodynamique) Constante physique fondamentale, notée
k
B
{\displaystyle k_{B}}
(ou simplement
k
{\displaystyle k}
), égale au quotient de la constante universelle des gaz parfaits
R
{\displaystyle R}
par le nombre d’Avogadro
N
A
{\displaystyle N_{A}}
, soit :
k
B
=
R
/
N
A
{\displaystyle k_{\mathrm {B} }=R/N_{\mathrm {A} }}
dont la valeur exacte dans le Système international d’unités est
k
B
=
1,380
649
×
10
−
23
J
⋅
K
−
1
{\displaystyle k_{\mathrm {B} }=1{,}380\,649\times 10^{-23}\ \mathrm {J\cdot K^{-1}} }
Elle relie l’énergie thermique microscopique d’une particule à la température thermodynamique macroscopique du système, et intervient dans la définition de l’entropie selon la formule de Boltzmann :
S
=
k
B
ln
Ω
{\displaystyle S=k_{\mathrm {B} }\ln \Omega }
où
Ω
{\displaystyle \Omega }
est le nombre de micro-états accessibles.
La constante de Boltzmann fait partie des constantes fondamentales et elle revêt une importance particulière en physique statistique. Elle se note
k
B
{\displaystyle k_{\mathrm {B} }}
, ou tout simplement
k
{\displaystyle k}
, et vaut environ
1,380
649
×
10
−
23
J
⋅
K
−
1
{\displaystyle 1{,}380\,649\times 10^{-23}\ \mathrm {J\cdot K^{-1}} }
. — (Futura Sciences, Constante de Boltzmann : qu’est-ce que c’est ?, futura-sciences.com, 6 octobre 2020. → lire en ligne)
En mécanique statistique, la constante de Boltzmann peut être interprétée comme faisant le lien entre la température d’un système et son énergie au niveau atomique. L’expression ½ kBT désigne ainsi l'énergie d'un degré de liberté en translation. — (Polymedia SA, Anatomie des constantes, polymedia.ch, 2020. → lire en ligne)
La constante de Boltzmann est une constante fondamentale de la physique :
k
B
=
1,380
649
×
10
−
23
J
⋅
K
−
1
{\displaystyle k_{\mathrm {B} }=1{,}380\,649\times 10^{-23}\ \mathrm {J\cdot K^{-1}} }
. Cette constante définit, depuis 2019, le Kelvin. (On comprend alors que la définition du Kelvin dépend ainsi aussi de la seconde, du mètre et du kilogramme, eux-mêmes fixés sur d’autres constantes (c, h…) — (Lucas Gey, Sylvio Rossetti, Facteur de Boltzmann, ENS Lyon, 2016. → lire en ligne)
==== Synonymes ====
constante de Boltzmann-Planck (Rare)
constante universelle de Boltzmann
==== Vocabulaire apparenté par le sens ====
constante de Planck
constante de Stefan-Boltzmann
constante universelle des gaz parfaits
distribution de Boltzmann
entropie
facteur de Boltzmann
kelvin
micro-état
nombre d'Avogadro
physique statistique
statistique de Maxwell-Boltzmann
thermodynamique
==== Hyperonymes ====
constante physique
constante fondamentale
==== Hyponymes ====
constante de Stefan-Boltzmann
==== Traductions ====
=== Prononciation ===
\kɔ̃s.tɑ̃t də bɔlts.man\
=== Voir aussi ===
Constante de Boltzmann sur l’encyclopédie Wikipédia
Ludwig Boltzmann sur l’encyclopédie Wikipédia
=== Références ===
Jean-Philippe Uzan et Roland Lehoucq, Les constantes fondamentales, Belin, coll. Sciences, Paris, 2005.
Bureau international des poids et mesures (BIPM), Le Système international d'unités (SI), 9e édition, 2019.