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Boltzmann-Faktor

Befinden sich viele Teilchen bei der Temperatur T im thermodynamischen Gleichgewicht, so ist die Wahrscheinlichkeit, W(E) ein Teilchen mit der Energie E anzutreffen, proportional zum Boltzmann-Faktor

dabei ist kB die Boltzmann-Konstante. Der Boltzmann-Faktor spielt eine zentrale Rolle in der theoretischen Thermodynamik (statistische Physik), siehe Boltzmann-Statistik. Betrachtet man nicht das Einzelteilchen sondern ein Mol Teilchen ist

dabei ist R die allgemeine Gaskonstante.

Einfache Anwendungsbeispiele

Die potentielle Energie eines Luftmolekül mit Masse m in der Höhe h ist mgh. Die Wahrscheinlichkeit es in dieser Höhe anzutreffen ist proportional zu

Zum Start einer chemischen Reaktion ist die molare Aktivierungsenergie EA erforderlich. Die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion ist proportional zu

Der Übergang von der Flüssigkeit in die Gasphase erfordert die molare Verdampfungswärme Qd (präziser wäre Enthalpie). Der (Sättigungs-)Dampfdruck ist proportional zu