Nøgleforskel - Gennemsnitlig fri vej versus tryk
Gennemsnitlig fri sti er den gennemsnitlige afstand tilbagelagt af et bevægeligt molekyle, når det kolliderer med andre molekyler. Derfor måles det ved måleenheder af længde. Den gennemsnitlige frie vej bestemmes ved hjælp af et molekyls gennemsnitshastighed, og kollisionsfrekvensen, da bestemmelse af den gennemsnitlige frie vej ved hjælp af afstande er vanskelig. Tryk er et videnskabeligt udtryk, der ofte bruges. Det er den lodrette kraft, der påføres en enheds overfladeareal. Hovedforskellen mellem gennemsnitlig fri vej og tryk er, at gennemsnitlig fri vej måles som en afstand i meter, mens tryk måles af SI-enheden Pascal (Pa).
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er gennemsnitlig fri vej
3. Hvad er tryk
4. Sammenligning side om side - Gennemsnitlig fri vej versus tryk i tabelform
6. Resumé
Hvad er middel fri sti?
Den gennemsnitlige frie vej er den gennemsnitlige afstand tilbagelagt af en bevægelig partikel (et atom, molekyle eller ion) mellem kollisioner (successive påvirkninger). Disse kollisioner ændrer retningen eller energien for bevægelige partikler. Dette udtryk kaldes middel fri sti, fordi det beregnes som en gennemsnitsværdi. Den gennemsnitlige frie vej kan estimeres ved hjælp af kinetisk teori. Den kinetiske teori siger, at gasmolekyler er i konstant tilfældig bevægelse med hyppige kollisioner med hinanden. Den gennemsnitlige frie sti er betegnet med symbolet “λ”. Lad os overveje et eksempel for at forstå, hvad der er fri vej.
Figur 1: Bevægelse af et gasmolekyle med kollisioner mellem gasmolekylet og beholdervæggen.
Gennemsnitlig beregning af fri sti
Den gennemsnitlige frie vej for gasmolekylet i ovenstående billede er angivet som nedenfor.
λ = (D1 + D2 + D3 + D4) / 4
Denne type beregning er imidlertid ikke mulig, fordi afstanden mellem hver kollision ikke let kan bestemmes. Derfor beregnes den gennemsnitlige frie vej som følger.
λ = {c} / Z
Her er {c} gennemsnitshastigheden for et gasmolekyle, og Z er kollisionsfrekvensen. Kollisionsfrekvensen er den hastighed, hvormed to molekyler kolliderer med hinanden. Derfor er det lig med 1 / t (t er den gennemsnitlige tid mellem kollisioner). Derefter kan ovenstående ligning omarrangeres som følger.
λ = {c} / (1 / t)
λ = {c} t
Hvad er tryk?
Tryk er et videnskabeligt udtryk, der bruges til at navngive den kraft, der påføres vinkelret på en enheds overfladeareal. Når en væske overvejes, er trykket spændingen på et punkt inden i en væske. SI-enheden til måling af trykket er Pascal (Pa). Trykket er betegnet med symbolet “P”. Der er dog nogle flere almindelige enheder, der bruges til at måle trykket. Eks: N / m 2 (Newton pr. Kvadratmeter), psi (pundkraften pr. Kvadrat tomme), atm (atmosfære), 1/760 atm er navngivet som en torr.
Figur 2: Tryk er den lodrette kraft, der påføres en overflade divideret med det overfladeareal, som kraften udøves på.
Ligning til beregning af tryk
Trykket kan beregnes ved hjælp af følgende ligning:
P = - (F / A)
Hvor p er trykket, F er størrelsen af den kraft, der gælder for et område af A. Der er flere typer tryk.
- Væsketryk - kompressionskraften på et punkt i en væske.
- Eksplosionstryk - trykket skyldes antændelse af eksplosive gasser.
- Negativt tryk - der er visse betingelser, hvor trykket bliver negativt. Eks: når de intermolekylære kræfter mellem flydende molekyler overstiger de frastødende kræfter (der er skabt på grund af termisk bevægelse).
- Tryk på en idealgas - trykket på en idealgas beregnes ved hjælp af P = nRT / V (hvor P er trykket, n er mængden af stof, R er den universelle gaskonstant, V er volumenet og T er den temperaturen på gassen).
- Damptryk - dampens tryk, der er i kontakt med dets flydende fase i et lukket termodynamisk system.
Hvad er forskellen mellem gennemsnitlig fri vej og tryk?
Diff artikel midt foran bordet
Gennemsnitlig fri vej vs tryk |
|
| Gennemsnitlig fri sti er den gennemsnitlige afstand tilbagelagt af en bevægelig partikel (et atom, molekyle eller ion) mellem kollisioner (successive påvirkninger). | Tryk er et videnskabeligt udtryk, der bruges til at navngive den kraft, der påføres vinkelret på en enheds overfladeareal. |
| Måleenhed | |
| Den gennemsnitlige frie sti måles som en afstand i meter (ofte brugt som mikrometer - um). | Trykket måles af SI-enheden Pascal (Pa). |
| Teori | |
| Gennemsnitlig fri sti er den tilbagelagte afstand af en bevægelig partikel. | Tryk er den kraft, der påføres et enhedsareal (vinkelret). |
Resumé - Gennemsnitlig fri vej versus tryk
Gennemsnitlig fri vej er gennemsnittet af afstande, som et molekyle har kørt mellem kollisioner under bevægelse. Tryk er den kraft, der påføres en enheds overfladeareal i en vinkelret retning. Hovedforskellen mellem gennemsnitlig fri vej og tryk er, at gennemsnitlig fri vej måles som en afstand i meter, mens tryk måles af SI-enheden Pascal (Pa).
