Galvenā atšķirība - vidējais brīvais ceļš pret spiedienu
Vidējais brīvais ceļš ir vidējais attālums, ko nobraukusi kustīga molekula, saduroties ar citām molekulām. Tādējādi to mēra ar garuma mērvienībām. Vidējo brīvo ceļu nosaka, izmantojot vidējo molekulas ātrumu, un sadursmes biežums, jo ir grūti noteikt vidējo brīvo ceļu, izmantojot attālumus. Spiediens ir zinātnisks termins, ko bieži lieto. Tas ir perpendikulārais spēks, kas iedarbojas uz virsmas laukuma vienību. Galvenā atšķirība starp vidējo brīvo ceļu un spiedienu ir tāda, ka vidējo brīvo ceļu mēra kā attālumu metros, savukārt spiedienu mēra ar SI mērvienību Pascals (Pa).
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir vidējais brīvais ceļš
3. Kas ir spiediens
4. Blakus salīdzinājums - vidējais brīvais ceļš pret spiedienu tabulas veidā
6. Kopsavilkums
Kas ir vidējais brīvais ceļš?
Vidējais brīvais ceļš ir vidējais attālums, ko kustīgā daļiņa (atoms, molekula vai jons) veic starp sadursmēm (secīgi triecieni). Šīs sadursmes modificē kustīgo daļiņu virzienu vai enerģiju. Šo terminu sauc par vidējo brīvo ceļu, jo to aprēķina kā vidējo vērtību. Vidējo brīvo ceļu var novērtēt, izmantojot kinētisko teoriju. Kinētiskā teorija apgalvo, ka gāzes molekulas atrodas pastāvīgā nejaušā kustībā ar biežām sadursmēm savā starpā. Vidējo brīvo ceļu apzīmē ar simbolu “λ”. Apskatīsim piemēru, lai saprastu, kas ir brīvais ceļš.
1. attēls: Gāzes molekulas kustība ar sadursmēm starp gāzes molekulu un trauka sienu.
Vidējā brīvā ceļa aprēķināšana
Gāzes molekulas vidējais brīvais ceļš augšējā attēlā ir norādīts zemāk.
λ = (D1 + D2 + D3 + D4) / 4
Tomēr šāda veida aprēķini nav iespējami, jo attālumus starp katru sadursmi nevar viegli noteikt. Tādējādi vidējo brīvo ceļu aprēķina šādi.
λ = {c} / Z
Šeit {c} ir gāzes molekulas vidējais ātrums un Z ir sadursmes biežums. Sadursmes biežums ir ātrums, kādā divas molekulas saduras savā starpā. Tāpēc tas ir vienāds ar 1 / t (t ir vidējais laiks starp sadursmēm). Tad iepriekšminēto vienādojumu var pārkārtot šādi.
λ = {c} / (1 / t)
λ = {c} t
Kas ir spiediens?
Spiediens ir zinātnisks termins, ko lieto, lai nosauktu spēku, kas ir perpendikulārs virsmas laukuma vienībai. Ja ņem vērā šķidrumu, spiediens ir stresa punkts šķidruma punktā. SI mērvienība spiediena mērīšanai ir Paskāls (Pa). Spiedienu apzīmē ar simbolu “P”. Tomēr spiediena mērīšanai izmanto vairākas kopīgas vienības. Piem.: N / m 2 (ņūtons uz kvadrātmetru), psi (mārciņas spēks uz kvadrātcollu), atm (atmosfēra), 1/760 atm ir nosaukti par vienu toru.
2. attēls: Spiediens ir perpendikulārais spēks, kas pielikts virsmai, dalīts ar virsmas laukumu, uz kuru tiek iedarbināts spēks.
Spiediena aprēķina vienādojums
Spiedienu var aprēķināt, izmantojot šādu vienādojumu:
P = - (F / A)
Kur p ir spiediens, F ir spēka lielums, kas iedarbojas uz A apgabalu. Ir vairāki spiediena veidi.
- Šķidruma spiediens - spiedes spēks uz punktu šķidrumā.
- Sprādziena spiediens - spiediens, ko izraisa sprādzienbīstamu gāzu aizdegšanās.
- Negatīvs spiediens - ir noteikti apstākļi, kad spiediens kļūst negatīvs. Piem.: kad starpmolekulārie spēki starp šķidruma molekulām pārsniedz atgrūšanās spēkus (kas rodas termiskās kustības dēļ).
- Ideālas gāzes spiediens - ideālas gāzes spiedienu aprēķina, izmantojot P = nRT / V (kurā P ir spiediens, n ir vielas daudzums, R ir universālā gāzes konstante, V ir tilpums un T ir gāzes temperatūra).
- Tvaika spiediens - tvaika spiediens, kas slēgtā termodinamiskā sistēmā saskaras ar tā šķidruma fāzi.
Kāda ir atšķirība starp vidējo brīvo ceļu un spiedienu?
Atšķirīgs raksts vidū pirms tabulas
Vidējais brīvais ceļš pret spiedienu |
|
| Vidējais brīvais ceļš ir vidējais attālums, ko kustīgā daļiņa (atoms, molekula vai jons) veic starp sadursmēm (secīgi triecieni). | Spiediens ir zinātnisks termins, ko lieto, lai nosauktu spēku, kas ir perpendikulārs virsmas laukuma vienībai. |
| Mērvienība | |
| Vidējo brīvo ceļu mēra kā attālumu metros (bieži lieto kā mikrometrus - μm). | Spiedienu mēra ar SI mērvienību Pascals (Pa). |
| Teorija | |
| Vidējais brīvais ceļš ir kustīgās daļiņas nobrauktais attālums. | Spiediens ir spēks, kas tiek iedarbināts uz laukuma vienību (perpendikulāri). |
Kopsavilkums - vidējais brīvais ceļš pret spiedienu
Vidējais brīvais ceļš ir molekulas nobraukto attālumu vidējais lielums starp sadursmēm kustības laikā. Spiediens ir spēks, kas tiek piemērots vienības virsmas laukumam perpendikulārā virzienā. Galvenā atšķirība starp vidējo brīvo ceļu un spiedienu ir tāda, ka vidējo brīvo ceļu mēra kā attālumu metros, savukārt spiedienu mēra ar SI mērvienību Pascals (Pa).
