Kľúčový rozdiel - stredná voľná cesta vs tlak
Stredná voľná dráha je priemerná vzdialenosť, ktorú urazí pohybujúca sa molekula pri zrážke s inými molekulami. Preto sa meria jednotkami merania dĺžky. Priemerná voľná dráha sa určuje pomocou priemernej rýchlosti molekuly a kolízna frekvencia, pretože určenie strednej voľnej dráhy pomocou vzdialeností je ťažké. Tlak je vedecký termín, ktorý sa často používa. Je to kolmá sila pôsobiaca na jednotku povrchu. Kľúčový rozdiel medzi strednou voľnou cestou a tlakom spočíva v tom, že stredná voľná cesta sa meria ako vzdialenosť v metroch, zatiaľ čo tlak sa meria jednotkou SI Pascals (Pa).
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je stredná voľná cesta
3. Čo je tlak
4. Porovnanie vedľa seba - stredná voľná cesta vs. tlak v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Čo je Mean Free Path?
Stredná voľná dráha je priemerná vzdialenosť, ktorú urazí pohybujúca sa častica (atóm, molekula alebo ión) medzi zrážkami (následné nárazy). Tieto kolízie menia smer alebo energiu pohybujúcich sa častíc. Tento výraz sa nazýva stredná voľná cesta, pretože sa počíta ako priemerná hodnota. Priemernú voľnú cestu je možné odhadnúť pomocou kinetickej teórie. Kinetická teória tvrdí, že molekuly plynu sú v neustálom náhodnom pohybe s častými zrážkami navzájom. Stredná voľná cesta je označená symbolom „λ“. Uvažujme o príklade, aby sme pochopili, čo znamená voľná cesta.
Obrázok 1: Pohyb molekuly plynu so zrážkami medzi molekulou plynu a stenou nádoby.
Výpočet strednej voľnej cesty
Priemerná voľná dráha molekuly plynu na obrázku vyššie je uvedená nižšie.
λ = (D1 + D2 + D3 + D4) / 4
Tento typ výpočtu však nie je možný, pretože vzdialenosti medzi každou zrážkou nie je možné ľahko určiť. Priemerná voľná cesta sa teda počíta takto.
λ = {c} / Z
Tu {c} je priemerná rýchlosť molekuly plynu a Z je zrážková frekvencia. Frekvencia kolízie je rýchlosť, pri ktorej sa dve molekuly zrazia navzájom. Preto sa rovná 1 / t (t je priemerný čas medzi zrážkami). Potom je možné vyššie uvedenú rovnicu usporiadať nasledovne.
λ = {c} / (1 / t)
λ = {c} t
Čo je to tlak?
Tlak je vedecký pojem, ktorý sa používa na pomenovanie sily pôsobiacej kolmo na jednotku povrchu. Keď sa vezme do úvahy tekutina, tlak predstavuje napätie v bode kvapaliny. Jednotkou SI na meranie tlaku je Pascal (Pa). Tlak je označený symbolom „P“. Existuje však niekoľko bežných jednotiek používaných na meranie tlaku. Príklad: N / m 2 (Newton na meter štvorcový), psi (sila na libru na palec štvorcový), atm (atmosféra), 1/760 atm je pomenovaných ako jeden torr.
Obrázok 2: Tlak je kolmá sila pôsobiaca na povrch vydelená povrchovou plochou, na ktorú táto sila pôsobí.
Rovnica pre výpočet tlaku
Tlak je možné vypočítať pomocou nasledujúcej rovnice:
P = - (F / A)
Kde p je tlak, F je veľkosť sily pôsobiacej na oblasť A. Existuje niekoľko druhov tlaku.
- Tlak kvapaliny - kompresná sila na bod v kvapaline.
- Tlak pri výbuchu - tlak spôsobený vznietením výbušných plynov.
- Podtlak - existujú určité podmienky, pri ktorých sa tlak stáva záporným. Príklad: keď medzimolekulové sily medzi molekulami tekutiny presahujú odpudivé sily (ktoré sa vytvárajú v dôsledku tepelného pohybu).
- Tlak ideálneho plynu - tlak ideálneho plynu sa počíta pomocou P = nRT / V (kde P je tlak, n je množstvo látky, R je univerzálna plynová konštanta, V je objem a T je teplota plynu).
- Tlak pár - tlak pár, ktorý je v uzavretej termodynamickej sústave v kontakte s kvapalnou fázou.
Aký je rozdiel medzi strednou voľnou cestou a tlakom?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Priemerná voľná cesta vs tlak |
|
| Stredná voľná dráha je priemerná vzdialenosť, ktorú urazí pohybujúca sa častica (atóm, molekula alebo ión) medzi zrážkami (následné nárazy). | Tlak je vedecký pojem, ktorý sa používa na pomenovanie sily pôsobiacej kolmo na jednotku povrchu. |
| Jednotka merania | |
| Priemerná voľná dráha sa meria ako vzdialenosť v metroch (často sa používa ako mikrometre - μm). | Tlak sa meria jednotkou SI Pascals (Pa). |
| Teória | |
| Stredná voľná dráha je vzdialenosť, ktorú urazí pohybujúca sa častica. | Tlak je sila pôsobiaca na jednotku plochy (kolmo). |
Zhrnutie - stredná voľná cesta vs tlak
Stredná voľná dráha je priemer vzdialeností, ktoré molekula prekonala medzi zrážkami počas pohybu. Tlak je sila pôsobiaca na jednotku povrchu v kolmom smere. Kľúčový rozdiel medzi strednou voľnou cestou a tlakom spočíva v tom, že stredná voľná cesta sa meria ako vzdialenosť v metroch, zatiaľ čo tlak sa meria jednotkou SI Pascals (Pa).
