关键差异 - 平均自由路径与压力
平均自由路径是在与其他分子碰撞时移动分子传播的平均距离。因此,它是通过长度测量单位来测量的。使用分子的平均速度确定平均自由路径,并且由于使用距离确定平均自由路径以来,碰撞频率很困难。压力是经常使用的科学术语。它是施加在单位表面积上的垂直力。平均自由路径和压力之间的关键区别在于平均自由路径是用米的距离测量,而压力由SI单元PASCAL(PA)测量。
内容
1。概述和关键差异
2。什么是自由道路
3。什么是压力
4。并排比较 - 平均自由路径与表格形式的压力
6。概括
什么是自由道路?
平均自由路径是移动粒子传播的平均距离(一个原子,分子或者离子)在碰撞之间(连续影响)。这些碰撞改变了移动颗粒的方向或能量。该术语称为平均自由路径,因为它被计算为平均值。可以使用动力学理论估算平均自由路径。动力学理论指出,气体分子在恒定的随机运动中,彼此频繁碰撞。平均自由路径用符号“λ”表示。让我们考虑一个例子,以了解自由道路是什么意思。

图1:气体分子与气体分子和容器壁之间的碰撞的运动。
平均自由路径计算
上图中的气体分子的平均自由路径如下。
λ=(D1 + D2 + D3 + D4) /4
但是,由于无法轻易确定每个碰撞之间的距离,因此无法进行这种计算。因此,平均自由路径的计算如下。
λ= {c} / z
在这里,{C}是气体分子的平均速度,Z是碰撞频率。碰撞频率是两个分子相互碰撞的速率。因此,它等于1/t(t是碰撞之间的平均时间)。那么上述方程式可以如下重新排列。
λ= {c} /(1 / t)
λ= {c} t
什么是压力?
压力是一种科学术语,用于命名垂直于单位表面积的力。当考虑流体时,压力是流体内的一个点的应力。测量压力的SI单位是帕斯卡(PA)。压力用符号“ P”表示。但是,有几个通用单元用于测量压力。例如:N/M2(每平方米牛顿),PSI(每平方英寸磅),ATM(大气),1/760的ATM被命名为一个Torr。

图2:压力是施加在施加力的表面积上的表面上的垂直力。
计算压力的方程
可以使用以下公式计算压力:
p = - (f/a)
其中p是压力,f是力的大小适用于A的区域。有几种类型的压力。
- 流体压力- 液体内的点上的压缩力。
- 爆炸压力- 爆炸气的点火所产生的压力。
- 负压- 在某些条件下,压力变为负。例如:当流体分子之间的分子间力超过排斥力时(由于热运动而产生)。
- an理想的气体- 理想气体的压力是使用p = nrt/v计算的(其中p是压力,n是物质的量,r是通用气体常数,v是体积,t是气体的温度)。
- 蒸汽压力- 在封闭的热力学系统中与其液相接触的蒸气的压力。
平均自由路径和压力之间有什么区别?
平均自由路径与压力 |
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平均自由路径是碰撞之间通过移动粒子(原子,分子或离子)传播的平均距离(连续影响)。 | 压力是一种科学术语,用于命名垂直于单位表面积的力。 |
测量单位 | |
平均自由路径以米为单位(通常用作微米 - μm)。 | 压力由SI单元PASCALS(PA)测量。 |
理论 | |
平均自由路径是移动粒子传播的距离。 | 压力是施加在单位区域(垂直)上的力。 |
摘要 - 平均自由路径与压力
平均自由路径是运动过程中碰撞之间通过分子传播的距离的平均值。压力是沿垂直方向施加在单位表面积上的力。平均自由路径和压力之间的关键差异是,平均自由路径被测量为以米为单位的距离,而压力由SI单位PASCASCAS(PA)测量。
参考:
1.“平均自由路径。”Chemistry libretexts,libretexts,2016年7月21日,在这里可用。
2.“平均自由路径。”Wikipedia,Wikimedia基金会,2018年2月28日,在这里可用。
3.“平均自由路径。”平均自由路径,分子碰撞,在这里可用。
图片提供:
1.克劳斯·戴特·凯勒(Klaus-Dieter Keller)的“压力部门” - 自己的工作(CC BY-SA 3.0)通过下议院维基梅迪亚
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