Razlika između srednjeg slobodnog puta i pritiska

Ključna razlika - srednja vrijednost slobodnog puta u odnosu na pritisak
 

Srednja slobodna putanja je prosječna udaljenost koju molekula koja se kreće dok se sudara s drugim molekulama. Dakle, mjeri se jedinicama mjerenja dužine. Srednja slobodna putanja određuje se korištenjem prosječne brzine molekule, a frekvencija kolizije jer je određivanje srednje slobodne staze pomoću udaljenosti teško. Pritisak je znanstveni pojam koji se često koristi. To je okomita sila primijenjena na jedinicu površine. Ključna razlika između srednjeg slobodnog puta i pritiska je u tome znači slobodan put mjereno kao udaljenost u metrima dok se tlak mjeri jedinicom SI Pascals (Pa).

SADRŽAJ

1. Pregled i ključne razlike
2. Što je srednja vrijednost slobodnog puta
3. Što je pritisak
4. Usporedna usporedba - srednja vrijednost slobodnog puta prema tlaku u tabličnom obliku
6. Sažetak

Što je srednja vrijednost slobodnog puta?

Srednja slobodna putanja je prosječna udaljenost koju čestica koja se kreće (atom, molekula ili ion) prijeđe između sudara (uzastopni udarci). Ti sudari mijenjaju smjer ili energiju čestica koje se kreću. Ovaj izraz nazivamo srednjim slobodnim putem jer se izračunava kao prosječna vrijednost. Srednja slobodna putanja može se procijeniti kinetičkom teorijom. Kinetička teorija kaže da su molekule plina u stalnom nasumičnom kretanju s čestim sudarima jedna s drugom. Srednji slobodni put označen je simbolom "λ". Razmotrimo primjer kako bismo razumjeli što znači slobodan put.

Slika 1: Kretanje molekule plina sa sudarima između molekule plina i stijenke spremnika.

Proračun prosječnog slobodnog puta

Prosječni slobodni put molekule plina na gornjoj slici dan je kao dolje.

λ = (D1 + D2 + D3 + D4) / 4

Međutim, ova vrsta izračuna nije moguća jer se udaljenosti između svakog sudara ne mogu lako odrediti. Stoga se srednja vrijednost slobodnog puta izračunava na sljedeći način.

λ = c / Z

Ovdje je c prosječna brzina molekule plina, a Z je frekvencija sudara. Učestalost sudara je brzina kojom se dvije molekule sudaraju jedna s drugom. Stoga je jednaka 1 / t (t je prosječno vrijeme između sudara). Tada se gornja jednadžba može preurediti na sljedeći način.

λ = c / (1 / t)

λ = c t

Što je pritisak?

Pritisak je znanstveni izraz koji se koristi za imenovanje sile koja se vrši okomito na površinu jedinice. Kad se razmatra tekućina, tlak je stres u točki unutar fluida. SI jedinica za mjerenje tlaka je Pascal (Pa). Tlak je označen simbolom "P". Međutim, postoji nekoliko uobičajenih jedinica koje se koriste za mjerenje tlaka. Npr .: N / m² (Newton po kvadratnom metru), psi (sila funte po kvadratnom inču), atm (atmosfera), 1/760 atm nazvano je kao jedna torr.

Slika 2: Tlak je okomita sila koja se primjenjuje na površinu podijeljenu s površinom na koju djeluje sila.

Jednadžba za proračun tlaka

Tlak se može izračunati pomoću sljedeće jednadžbe:

P = - (F / A)

Gdje je p pritisak, F je veličina sile koja djeluje na područje A. Postoji nekoliko vrsta tlaka.

1. Tlak tekućine - tlačna sila na točki u fluidu.
2. Tlak eksplozije - tlak nastao paljenjem eksplozivnih plinova.
3. Negativni pritisak - postoje određeni uvjeti u kojima tlak postaje negativan. Npr .: kada intermolekularne sile između molekula tekućine prelaze odbojne sile (koje nastaju zbog toplinskog gibanja).
4. Tlak idealnog plina - tlak idealnog plina izračunava se korištenjem P = nRT / V (u kojem je P tlak, n je količina tvari, R je univerzalna konstanta plina, V je volumen i T je temperatura plina).
5. Tlak pare - tlak pare koji je u dodiru s njegovom tekućom fazom u zatvorenom termodinamičkom sustavu.

Koja je razlika između srednjeg slobodnog puta i pritiska?

Srednja vrijednost slobodnog puta prema tlaku
Srednja slobodna putanja je prosječna udaljenost koju čestica koja se kreće (atom, molekula ili ion) između sudara (uzastopni udarci).	Pritisak je znanstveni izraz koji se koristi za imenovanje sile koja se vrši okomito na površinu jedinice.
Jedinica mjere
Srednji slobodni put mjeri se udaljenost u metrima (često se koristi kao mikrometar - µm).	Tlak se mjeri SI jedinicom Pascals (Pa).
Teorija
Srednja slobodna putanja je udaljenost koju čestica prelazi.	Pritisak je sila koja djeluje na jedinicu površine (okomito).

Sažetak - Srednja vrijednost slobodnog puta u odnosu na pritisak

Srednja slobodna putanja je prosjek udaljenosti koje molekula prođe između sudara tijekom kretanja. Tlak je sila koja djeluje na površinu jedinice u okomitom smjeru. Ključna razlika između srednjeg slobodnog puta i tlaka je ta što se srednji slobodni put mjeri kao udaljenost u metrima dok se tlak mjeri jedinicom SI Pascals (Pa).

Referenca:

1. "Srednja slobodna staza." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21. srpnja 2016., dostupno ovdje.
2. "Srednja slobodna staza." Wikipedia, Zaklada Wikimedia, 28. veljače 2018., dostupno ovdje.
3. "Srednja slobodna staza." Vrijednost slobodnog puta, molekularnih sudara, dostupno ovdje.

Ljubaznošću slike:

1. “Područje sile pritiska” Klaus-Dieter Keller - Vlastiti rad (CC BY-SA 3.0) preko Commons Wikimedia