Різниця між середнім вільним шляхом і тиском

Ключова різниця - середній вільний шлях проти тиску

Середній вільний шлях - це середня відстань, яку проходить рухається молекула під час зіткнення з іншими молекулами. Отже, вона вимірюється одиницями вимірювання довжини. Середній вільний шлях визначається за допомогою середньої швидкості молекули, а частота зіткнення, оскільки визначити середній вільний шлях за допомогою відстаней важко. Тиск - науковий термін, який часто використовується. Це перпендикулярна сила, прикладена до одиничної площі поверхні. Ключова різниця між середнім вільним ходом і тиском в тому означає вільний шлях вимірюється як відстань у метрах, тоді як тиск вимірюється одиницею SI Pascals (Па).

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке середній вільний шлях
3. Що таке тиск
4. Порівняльне порівняння - середній вільний шлях та тиск у табличній формі
6. Підсумок

Що таке середній вільний шлях?

Середній вільний шлях - це середня відстань, яку проїжджає рухається частинка (атом, молекула чи іон) між зіткненнями (послідовні удари). Ці зіткнення змінюють напрямок або енергію рухомих частинок. Цей термін називають середнім вільним шляхом, оскільки він обчислюється як середнє значення. Середній вільний шлях можна оцінити за допомогою кінетичної теорії. Кінетична теорія стверджує, що молекули газу перебувають у постійному випадковому русі при частих зіткненнях один з одним. Середній вільний шлях позначається символом “λ”. Розглянемо приклад, щоб зрозуміти, що означає вільний шлях.

Малюнок 1: Рух молекули газу при зіткненні між молекулою газу та стінкою контейнера.

Розрахунок середнього вільного шляху

Середній вільний шлях молекули газу на наведеному вище зображенні наведено, як показано нижче.

λ = (D1 + D2 + D3 + D4) / 4

Однак такий тип розрахунку неможливий, оскільки відстані між кожним зіткненням неможливо визначити легко. Отже, середній вільний шлях обчислюється наступним чином.

λ = c / Z

Тут c - середня швидкість молекули газу, Z - частота зіткнення. Частота зіткнення - швидкість, з якою дві молекули стикаються одна з одною. Тому вона дорівнює 1 / t (t - середній час між зіткненнями). Тоді наведене рівняння можна переставити так.

λ = c / (1 / t)

λ = c t

Що таке тиск?

Тиск - науковий термін, що використовується для назви сили, прикладеної перпендикулярно до одиничної площі поверхні. Коли рідина розглядається, тиск - це напруження в точці всередині рідини. Одиницею вимірювання тиску SI є Паскаль (Па). Тиск позначається символом “P”. Однак є кілька загальних одиниць, які використовуються для вимірювання тиску. Вихід: н / м² (Ньютон на квадратний метр), фунт / кв.дюйм (сила фунта на квадратний дюйм), атм (атмосфера), 1/760 атм названо одним торром.

Малюнок 2: Тиск - це перпендикулярна сила, прикладена на поверхню, поділену на площу поверхні, на яку діє сила.

Рівняння для розрахунку тиску

Тиск можна обчислити, використовуючи наступне рівняння:

P = - (F / A)

Де p - тиск, F - величина сили, що діє на площу А. Існує кілька типів тиску.

Тиск рідини - сила стиску на точку всередині рідини.
Тиск вибуху - тиск, спричинений запаленням вибухових газів.
Негативний тиск - є певні умови, коли тиск стає негативним. Наприклад: коли міжмолекулярні сили між молекулами рідини перевищують сили відштовхування (що створюється за рахунок теплового руху).
Тиск ідеального газу - тиск ідеального газу обчислюється за допомогою P = nRT / V (в якому P - тиск, n - кількість речовини, R - універсальна константа газу, V - об'єм і T - температура газу).
Тиск пари - тиск пари, що контактує з його рідкою фазою в закритій термодинамічній системі.

Яка різниця між середнім вільним шляхом і тиском?

Середній вільний шлях проти тиску
Середній вільний шлях - це середня відстань, яку проїжджає рухається частинка (атом, молекула чи іон) між зіткненнями (послідовні удари).	Тиск - науковий термін, що використовується для назви сили, прикладеної перпендикулярно до одиничної площі поверхні.
Одиниця вимірювання
Середній вільний шлях вимірюється як відстань у метрах (часто використовується як мікрометри - мкм).	Тиск вимірюється одиницею SI Паскаля (Па).
Теорія
Середній вільний шлях - відстань, яку проїхає частинка, що рухається.	Тиск - сила, прикладена на одиницю площі (перпендикулярно).

Підсумок - Середній вільний шлях проти тиску

Середній вільний шлях - це середнє відстань, пройдене молекулою між зіткненнями під час руху. Тиск - це сила, прикладена на одиничну площу поверхні в перпендикулярному напрямку. Ключова різниця між середнім вільним шляхом і тиском полягає в тому, що середній вільний шлях вимірюється як відстань у метрах, тоді як тиск вимірюється одиницею SI Pascals (Па).

Довідка:

1. "Середній вільний шлях". Хімія LibreTexts, Libretexts, 21 липня 2016 р., Доступні тут.
2. "Середній вільний шлях". Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 28 лютого 2018 р., Доступний тут.
3. "Середній вільний шлях". Середній вільний шлях, молекулярні зіткнення, доступні тут.

Надано зображення:

1. "Область сили тиску" Клаус-Дітер Келлер - Власна робота (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons

Наука та природа