Rozdíl mezi průměrnou volnou cestou a tlakem

Klíčový rozdíl - průměrná volná cesta vs. tlak
 

Střední volná cesta je průměrná vzdálenost, kterou urazí pohybující se molekula při kolizi s jinými molekulami. Proto se měří jednotkami měření délky. Střední volná cesta je stanovena pomocí průměrné rychlosti molekuly a kolizní frekvence, protože stanovení střední volné cesty pomocí vzdáleností je obtížné. Tlak je vědecký termín, který se často používá. Je to kolmá síla působící na plochu povrchu jednotky. Klíčovým rozdílem mezi průměrnou volnou cestou a tlakem je to průměrná volná cesta je měřeno jako vzdálenost v metrech, zatímco tlak je měřen jednotkou SI Pascal (Pa).

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je střední bezplatná cesta
3. Co je to tlak
4. Srovnání bok po boku - průměrná volná cesta vs. tlak v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co je střední bezplatná cesta?

Střední volná cesta je průměrná vzdálenost, kterou urazí pohybující se částice (atom, molekula nebo iont) mezi srážkami (následné dopady). Tyto srážky mění směr nebo energii pohybujících se částic. Tento termín se nazývá střední volná cesta, protože se počítá jako průměrná hodnota. Střední volná cesta může být odhadnuta pomocí kinetické teorie. Kinetická teorie uvádí, že molekuly plynu jsou v neustálém náhodném pohybu s častými srážkami. Střední volná cesta je označena symbolem „λ“. Podívejme se na příklad, abychom pochopili, co znamená svobodná cesta.

Obrázek 1: Pohyb molekuly plynu se srážkami mezi molekulou plynu a stěnou nádoby.

Průměrný výpočet volné cesty

Průměrná volná cesta molekuly plynu na obrázku výše je uvedena níže.

A = (D1 + D2 + D3 + D4) / 4

Tento typ výpočtu však není možný, protože vzdálenosti mezi jednotlivými kolizemi nelze snadno určit. Průměrná volná cesta se tedy vypočte následujícím způsobem.

λ = c / Z

Zde c je průměrná rychlost molekuly plynu a Z je kolizní frekvence. Frekvence srážky je rychlost, kterou se dvě molekuly navzájem srazí. Proto se rovná 1 / t (t je průměrná doba mezi srážkami). Poté lze výše uvedenou rovnici přeskupit následujícím způsobem.

λ = c / (1 / t)

λ = c t

Co je to tlak?

Tlak je vědecký termín používaný k pojmenování síly působící kolmo na plochu povrchu jednotky. Když se uvažuje o tekutině, tlak je napětí v bodě uvnitř tekutiny. Jednotkou SI pro měření tlaku je Pascal (Pa). Tlak je označen symbolem „P“. K měření tlaku se však používá několik běžných jednotek. Příklad: N / m² (Newton na metr čtvereční), psi (libra-síla na čtvereční palec), atm (atmosféra), 1/760 atm je jmenován jako jeden torr.

Obrázek 2: Tlak je kolmá síla působící na povrch dělený plochou povrchu, na kterou je vyvíjena síla.

Rovnice pro výpočet tlaku

Tlak lze vypočítat pomocí následující rovnice:

P = - (F / A)

Kde p je tlak, F je velikost síly aplikované na oblast A. Existuje několik typů tlaku.

1. Tlak kapaliny - tlaková síla v bodě v tekutině.
2. Výbušný tlak - tlak způsobený zapálením výbušných plynů.
3. Podtlak - existují určité podmínky, kdy tlak klesne. Příklad: když intermolekulární síly mezi molekulami tekutin převyšují odpudivé síly (které se vytvářejí v důsledku tepelného pohybu).
4. Tlak ideálního plynu - tlak ideálního plynu se vypočítá pomocí P = nRT / V (ve kterém P je tlak, n je množství látky, R je univerzální plynová konstanta, V je objem a T je teplota plynu).
5. Tlak páry - tlak páry, který je v kontaktu s kapalnou fází v uzavřeném termodynamickém systému.

Jaký je rozdíl mezi průměrnou volnou cestou a tlakem??

Průměrná volná cesta vs. tlak
Střední volná cesta je průměrná vzdálenost, kterou urazí pohybující se částice (atom, molekula nebo iont) mezi srážkami (následné dopady).	Tlak je vědecký termín používaný k pojmenování síly působící kolmo na plochu povrchu jednotky.
Jednotka měření
Průměrná volná cesta se měří jako vzdálenost v metrech (často se používá jako mikrometry - μm).	Tlak je měřen jednotkou SI Pascals (Pa).
Teorie
Střední volná cesta je vzdálenost, kterou urazí pohybující se částice.	Tlak je síla působící na jednotku plochy (kolmo).

Shrnutí - průměrná volná cesta vs. tlak

Průměrná volná cesta je průměr vzdáleností ujetých molekulou mezi srážkami během pohybu. Tlak je síla působící na plochu povrchu jednotky v kolmém směru. Klíčový rozdíl mezi střední volnou cestou a tlakem je ten, že střední volná dráha je měřena jako vzdálenost v metrech, zatímco tlak je měřen jednotkou SI Pascals (Pa)..

Odkaz:

1. „Střední cesta zdarma“. Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21. července 2016, k dispozici zde.
2. „Průměrná volná cesta“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28. února 2018, k dispozici zde.
3. „Střední cesta zdarma“. Střední bezplatná cesta, molekulární srážky, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. „Oblast tlakových sil“ Klaus-Dieter Keller - vlastní práce (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia