Разлика между средния свободен път и налягането

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 08:37

Ключова разлика - Средна свободна пътека срещу налягане

Средният свободен път е средното разстояние, изминато от движеща се молекула при сблъсък с други молекули. Следователно тя се измерва с мерни единици за дължина. Средният свободен път се определя, като се използва средната скорост на молекулата, а честотата на сблъсъка, тъй като определянето на средния свободен път с помощта на разстоянията е трудна. Натискът е научен термин, който често се използва. Това е перпендикулярната сила, приложена върху единична повърхностна площ. Ключовата разлика между средния свободен път и налягането е, че средният свободен път се измерва като разстояние в метри, докато налягането се измерва чрез SI единица Pascals (Pa).

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Общ преглед и ключова разлика

2. Какво е среден свободен път

3. Какво е налягане

4. Равно до сравнение - Среден свободен път спрямо налягане в таблична форма

6. Резюме

Какво е среден свободен път?

Средният свободен път е средното разстояние, изминато от движеща се частица (атом, молекула или йон) между сблъсъци (последователни въздействия). Тези сблъсъци променят посоката или енергията на движещите се частици. Този термин се нарича средна свободна пътека, защото се изчислява като средна стойност. Средният свободен път може да бъде оценен с помощта на кинетична теория. Кинетичната теория гласи, че молекулите на газа са в постоянно произволно движение с чести сблъсъци помежду си. Средният свободен път се обозначава със символа „λ“. Нека разгледаме един пример, за да разберем какво означава свободен път.

Фигура 1: Движение на газова молекула със сблъсъци между газовата молекула и стената на контейнера.

Изчисляване на средния свободен път

Средният свободен път на молекулата на газа в горното изображение е даден както по-долу.

λ = (D1 + D2 + D3 + D4) / 4

Този вид изчисление обаче не е възможен, тъй като разстоянията между всеки сблъсък не могат да бъдат определени лесно. Следователно, средният свободен път се изчислява, както следва.

λ = {c} / Z

Тук {c} е средната скорост на молекула газ, а Z е честотата на сблъсъка. Честотата на сблъсъците е скоростта, с която две молекули се сблъскват една с друга. Следователно тя е равна на 1 / t (t е средното време между сблъсъците). Тогава горното уравнение може да се пренареди, както следва.

λ = {c} / (1 / t)

λ = {c} t

Какво е налягане?

Налягането е научен термин, използван за назоваване на силата, приложена перпендикулярно на единица повърхност. Когато се разглежда флуид, налягането е стресът в точка от флуида. SI единицата за измерване на налягането е Pascal (Pa). Налягането се обозначава със символа „P“. Има обаче няколко често срещани единици, използвани за измерване на налягането. Пример: N / m ² (Нютон на квадратен метър), psi (силата на паунд на квадратен инч), атм (атмосфера), 1/760 от атм е посочен като един тор.

Фигура 2: Налягането е перпендикулярната сила, приложена върху повърхност, разделена на повърхността, върху която се упражнява силата.

Уравнение за изчисляване на налягането

Налягането може да се изчисли, като се използва следното уравнение:

P = - (F / A)

Където p е налягането, F е величината на силата, приложена върху площ от A. Има няколко вида налягане.

1. Налягане на флуида - силата на натиск върху точка в течността.
2. Експлозивно налягане - налягането, получено от запалване на експлозивни газове.
3. Отрицателно налягане - има определени условия, при които налягането става отрицателно. Пример: когато междумолекулните сили между молекулите на течността надвишават силите на отблъскване (което се създава поради топлинно движение).
4. Налягане на идеален газ - налягането на идеалния газ се изчислява, като се използва P = nRT / V (при което P е налягането, n е количеството вещество, R е универсалната газова константа, V е обемът и T е температура на газа).
5. Налягане на парите - налягането на парите, които са в контакт с течната си фаза в затворена термодинамична система.

Каква е разликата между средния свободен път и налягането?

Различна статия Средна преди таблица

Среден свободен път срещу налягане
Средният свободен път е средното разстояние, изминато от движеща се частица (атом, молекула или йон) между сблъсъци (последователни удари).	Налягането е научен термин, използван за назоваване на силата, приложена перпендикулярно на единица площ.
Мерна единица
Средният свободен път се измерва като разстояние в метри (често се използва като микрометри - μm).	Налягането се измерва чрез SI единица Pascals (Pa).
Теория
Средният свободен път е изминатото разстояние от движеща се частица.	Налягането е силата, приложена върху единица площ (перпендикулярно).

Резюме - Среден свободен път срещу налягане

Средният свободен път е средната стойност на разстоянията, изминати от молекулата между сблъсъците по време на движение. Налягането е силата, приложена върху единична повърхност в перпендикулярна посока. Ключовата разлика между средния свободен път и налягането е, че средният свободен път се измерва като разстояние в метри, докато налягането се измерва чрез SI единица Pascals (Pa).