Diferența cheie - Calea liberă medie vs presiune
Calea liberă medie este distanța medie parcursă de o moleculă în mișcare în timp ce se ciocnește cu alte molecule. Prin urmare, se măsoară prin unități de măsură a lungimii. Calea liberă medie este determinată utilizând viteza medie a unei molecule, iar frecvența coliziunii, deoarece determinarea căii libere medii utilizând distanțele este dificilă. Presiunea este un termen științific care este adesea folosit. Este forța perpendiculară aplicată pe o suprafață unitară. Diferența cheie între traiectoria liberă medie și presiune este că traiectoria medie medie este măsurată ca distanță în metri, în timp ce presiunea este măsurată de unitatea SI Pascals (Pa).
CUPRINS
1. Prezentare generală și diferența cheie
2. Ce este calea liberă medie
3. Ce este presiunea
4. Comparație side by side - Calea liberă medie vs presiunea în formă tabelară
6. Rezumat
Ce este calea medie liberă?
Calea liberă medie este distanța medie parcursă de o particulă în mișcare (un atom, o moleculă sau un ion) între coliziuni (impacturi succesive). Aceste coliziuni modifică direcția sau energia particulelor în mișcare. Acest termen se numește cale liberă medie, deoarece este calculat ca o valoare medie. Calea liberă medie poate fi estimată folosind teoria cinetică. Teoria cinetică afirmă că moleculele de gaz sunt în mișcare aleatorie constantă, cu ciocniri frecvente între ele. Calea liberă medie este notată cu simbolul „λ”. Să luăm în considerare un exemplu pentru a înțelege ce înseamnă calea liberă.
Figura 1: Mișcarea unei molecule de gaz cu coliziuni între molecula de gaz și peretele containerului.
Calculul căii libere medii
Calea liberă medie a moleculei de gaz din imaginea de mai sus este dată ca mai jos.
λ = (D1 + D2 + D3 + D4) / 4
Cu toate acestea, acest tip de calcul nu este posibil, deoarece distanțele dintre fiecare coliziune nu pot fi determinate cu ușurință. Prin urmare, calea liberă medie este calculată după cum urmează.
λ = {c} / Z
Aici, {c} este viteza medie a unei molecule de gaz și Z este frecvența de coliziune. Frecvența de coliziune este rata la care două molecule se ciocnesc între ele. Prin urmare, este egal cu 1 / t (t este timpul mediu dintre coliziuni). Apoi ecuația de mai sus poate fi rearanjată după cum urmează.
λ = {c} / (1 / t)
λ = {c} t
Ce este Presiunea?
Presiunea este un termen științific folosit pentru a denumi forța aplicată perpendicular pe o suprafață unitară. Când se ia în considerare un fluid, presiunea este stresul într-un punct din interiorul unui fluid. Unitatea SI de măsurare a presiunii este Pascal (Pa). Presiunea este notată cu simbolul „P”. Cu toate acestea, există câteva unități comune utilizate pentru a măsura presiunea. Ex: N / m 2 (Newton pe metru pătrat), psi (forța lirei pe inch pătrat), atm (atmosferă), 1/760 de atm este numit ca un torr.
Figura 2: Presiunea este forța perpendiculară aplicată pe o suprafață împărțită la suprafața pe care se exercită forța.
Ecuația pentru calculul presiunii
Presiunea poate fi calculată utilizând următoarea ecuație:
P = - (F / A)
Unde p este presiunea, F este magnitudinea forței aplicate pe o zonă de A. Există mai multe tipuri de presiune.
- Presiunea fluidului - forța de compresie pe un punct din interiorul unui fluid.
- Presiunea de explozie - presiunea rezultată prin aprinderea gazelor explozive.
- Presiune negativă - există anumite condiții în care presiunea devine negativă. Ex: când forțele intermoleculare dintre moleculele de fluid depășesc forțele de respingere (care se creează datorită mișcării termice).
- Presiunea unui gaz ideal - presiunea unui gaz ideal este calculată folosind P = nRT / V (în care P este presiunea, n este cantitatea de substanță, R este constanta universală a gazului, V este volumul și T este temperatura gazului).
- Presiunea vaporilor - presiunea vaporilor care este în contact cu faza sa lichidă într-un sistem termodinamic închis.
Care este diferența dintre calea liberă medie și presiune?
Difuzarea articolului din mijloc înainte de tabel
Calea liberă medie vs presiune |
|
| Calea liberă medie este distanța medie parcursă de o particulă în mișcare (un atom, o moleculă sau un ion) între coliziuni (impacturi succesive). | Presiunea este un termen științific folosit pentru a denumi forța aplicată perpendicular pe o suprafață unitară. |
| Unitate de măsură | |
| Calea liberă medie este măsurată ca distanță în metri (adesea utilizată ca micrometri - μm). | Presiunea este măsurată de unitatea SI Pascals (Pa). |
| Teorie | |
| Calea medie liberă este distanța parcursă de o particulă în mișcare. | Presiunea este forța aplicată pe o suprafață unitară (perpendicular). |
Rezumat - Calea liberă medie vs presiune
Calea liberă medie este media distanțelor parcurse de o moleculă între coliziuni în timpul mișcării. Presiunea este forța aplicată pe o suprafață unitară în direcție perpendiculară. Diferența cheie între traiectoria liberă medie și presiune este că traiectoria medie medie este măsurată ca distanță în metri, în timp ce presiunea este măsurată de unitatea SI Pascals (Pa).
