Forskel mellem gennemsnitlig fri sti og tryk

Nøgleforskel - gennemsnitlig fri vej mod tryk

Den gennemsnitlige fri bane er den gennemsnitlige afstand, som et bevægende molekyle har rejst, mens det kolliderer med andre molekyler. Derfor måles det ved måleenheder af længde. Den gennemsnitlige frie bane bestemmes ved anvendelse af gennemsnitshastigheden for et molekyle, og kollisionsfrekvensen, da det er vanskeligt at bestemme den gennemsnitlige frie bane under anvendelse af afstande. Pressure er et videnskabeligt udtryk, der ofte bruges. Det er den vinkelrette kraft, der påføres et enhedsoverfladeareal. Den vigtigste forskel mellem gennemsnitlig fri sti og pres er den gennemsnitlig fri sti er målt som en afstand i meter, mens trykket måles af SI-enheden Pascals (Pa).

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er gennemsnitlig fri sti
3. Hvad er tryk
4. Sammenligning side ved side - Gennemsnitlig fri vej mod tryk i tabelform
6. Resume

Hvad er gennemsnitlig fri sti?

Den gennemsnitlige frie bane er den gennemsnitlige afstand, som en bevægende partikel (et atom, molekyle eller ion) har kørt mellem kollisioner (successive påvirkninger). Disse kollisioner ændrer retningen eller energien for bevægelige partikler. Dette udtryk kaldes gennemsnitlig fri sti, fordi det beregnes som en gennemsnitlig værdi. 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 betegnes med symbolet "λ". Lad os overveje et eksempel for at forstå, hvad den gennemsnitlige fri vej er.

Figur 1: Bevægelse af et gasmolekyle med kollisioner mellem gasmolekylet og beholderens væg.

Gennemsnitlig gratis sti beregning

Den gennemsnitlige frie vej for gasmolekylet i ovenstående billede er angivet som nedenfor.

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

Denne beregningstype er imidlertid ikke mulig, fordi afstandene mellem hver kollision ikke let kan bestemmes. Derfor beregnes den gennemsnitlige frie sti 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 ovennævnte 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 anvendes vinkelret på et enhedsoverfladeareal. Når en væske overvejes, er trykket stressen på et punkt i en væske. SI-enheden til måling af trykket er Pascal (Pa). Trykket betegnes med symbolet "P". Der er dog nogle flere fælles enheder, der bruges til at måle trykket. Eks .: N / m² (Newton per kvadratmeter), psi (pundkraften pr. Kvadrat tomme), atm (atmosfære), 1/760 atm benævnes som en torr.

Figur 2: Tryk er den vinkelrette 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, er F størrelsen af kraften, der gælder for et område af A. Der er flere typer af tryk.

Væsketryk - trykkraften på et punkt inden i en væske.
Eksplosionstryk - trykket skyldtes antændelse af eksplosive gasser.
Negativt pres - der er visse betingelser, hvor trykket bliver negativt. Eks: når de intermolekylære kræfter mellem fluidmolekyler overstiger de frastødende kræfter (der oprettes på grund af termisk bevægelse).
Tryk på en ideel gas - trykket af en ideel gas beregnes ved hjælp af P = nRT / V (hvor P er trykket, n er mængden af stof, R er den universelle gaskonstant, V er volumen og T er gasens temperatur).
Damptryk - damptrykket, der er i kontakt med dets væskefase i et lukket termodynamisk system.

Hvad er forskellen mellem gennemsnitlig fri sti og tryk?

Gennemsnitlig fri vej mod tryk
Gennemsnitlig fri bane er den gennemsnitlige afstand, som en bevægelig partikel (et atom, molekyle eller ion) har rejst mellem kollisioner (successive påvirkninger).	Tryk er et videnskabeligt udtryk, der bruges til at navngive den kraft, der anvendes vinkelret på et enhedsoverfladeareal.
Måleenhed
Gennemsnitlig fri sti måles som en afstand i meter (ofte brugt som mikrometer - μm).	Trykket måles af SI-enheden Pascals (Pa).
Teori
Den gennemsnitlige frie sti er afstanden, som en bevægelig partikel har rejst.	Tryk er den kraft, der påføres et enhedsområde (vinkelret).

Sammendrag - Gennemsnitlig fri vej mod tryk

Den gennemsnitlige fri bane er gennemsnittet af afstande, som et molekyle har rejst mellem kollisioner under bevægelse. Tryk er den kraft, der påføres et enhedsoverfladeareal i en vinkelret retning. Den vigtigste forskel mellem gennemsnitlig fri bane og tryk er, at den gennemsnitlige frie bane måles som en afstand i meter, mens trykket måles af SI-enheden Pascals (Pa).

Reference:

1. "Middelfri sti." Kemi LibreTexts, Libretexts, 21. juli 2016, tilgængelig her.
2. "Gennemsnitlig fri sti." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28. februar 2018, tilgængelig her.
3. "Gennemsnitlig fri sti." Middelfri sti, molekylære kollisioner, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. ”Presse force area” Af Klaus-Dieter Keller - Eget arbejde (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

Videnskab & natur