Русская Википедия:KT (энергия)

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Значения kT при 25 °C (298 K) Единицы измерения
kT = Шаблон:Val Дж
kT = Шаблон:Val пН⋅нм
kT = Шаблон:Val кал
kT = Шаблон:Val мэВ
Связанные величины
kT/hc = Шаблон:Val см−1
kT/e = 25.7 мВ
RT = kTNA = Шаблон:Val кДж⋅моль−1
RT = 0.593 ккал⋅моль−1
h/kT = 0.16 пс

kT (также kBT) — произведение постоянной Больцмана k (или kB) и температуры T. Это произведение используется в физике как масштабный множитель для вычисления значения энергии в системах на молекулярном уровне (иногда используется как единица энергии), поскольку температура и частота некоторых процессов зависит не только от энергии, но и от отношения энергии и величины kT, то есть от Шаблон:Nowrap (см. уравнение Аррениуса, распределение Больцмана). Для системы в равновесии в каноническом ансамбле вероятность того, что она находится в состоянии с энергией E пропорциональна Шаблон:Nowrap.

С более фундаментальной точки зрения kT является количеством теплоты, необходимой для повышения термодинамической энтропии системы на один нат. Шаблон:Nowrap представляет количество энтропии в расчёте на одну молекулу, измеренную в натуральных единицах.

В макроскопических системах с большим количеством молекул обычно используется величина RT, в системе СИ энергия измеряется в джоулях на моль: (Шаблон:Nowrap).

RT

RT является произведением газовой постоянной R и температуры T. Такое произведение используется в физике как масштабный коэффициент для значений энергии в макроскопических масштабах, поскольку многие процессы зависят не только от значения энергии, но и от отношения энергии и RT, то есть от E/RT. В системе СИ величина RT измеряется в джоулях на моль.

Отличие от величины kT состоит только в множителе — числе Авогадро. Размерность величины такая же, как у энергии или [M L2 T−2], что в СИ измеряется в джоулях:

kT = RT /NA

Литература

  • Atkins' Physical Chemistry, 9th ed., by P. Atkins and J. dePaula, Oxford University Press