Pagrindinis skirtumas - vidutinis laisvas kelias ir slėgis
Vidutinis laisvas kelias yra vidutinis judančios molekulės nuvažiuotas atstumas susidūrus su kitomis molekulėmis. Vadinasi, jis matuojamas ilgio matavimo vienetais. Vidutinis laisvas kelias nustatomas naudojant vidutinį molekulės greitį, o susidūrimo dažnis, nes nustatyti vidutinį laisvą kelią naudojant atstumus yra sunku. Slėgis yra dažnai vartojamas mokslinis terminas. Tai statmena jėga, tenkanti vieneto paviršiaus plotui. Pagrindinis skirtumas tarp vidutinio laisvo kelio ir slėgio yra tas, kad vidutinis laisvas kelias matuojamas kaip atstumas metrais, o slėgis - SI vienetu Paskaliais (Pa).
TURINYS
1. Apžvalga ir pagrindiniai skirtumai
2. Kas yra vidutinis laisvas kelias
3. Kas yra slėgis
4. Šoninis palyginimas - vidutinis laisvas kelias ir slėgis lentelių pavidalu
6. Santrauka
Kas yra vidutinis laisvas kelias?
Vidutinis laisvas kelias yra vidutinis judančios dalelės (atomo, molekulės ar jono) nuvažiuotas atstumas tarp susidūrimų (nuoseklūs smūgiai). Šie susidūrimai modifikuoja judančių dalelių kryptį ar energiją. Šis terminas vadinamas vidutiniu laisvu keliu, nes jis apskaičiuojamas kaip vidutinė vertė. Vidutinį laisvą kelią galima įvertinti naudojant kinetinę teoriją. Kinetinė teorija teigia, kad dujų molekulės yra nuolatiniame atsitiktiniame judėjime ir dažnai susiduria viena su kita. Vidutinis laisvas kelias žymimas simboliu „λ“. Panagrinėkime pavyzdį, kad suprastume, kas yra laisvas kelias.
1 paveikslas. Dujų molekulės judėjimas susidūrus tarp dujų molekulės ir indo sienos.
Vidutinis laisvo kelio skaičiavimas
Vidutinis laisvas dujų molekulės kelias aukščiau esančiame paveikslėlyje pateiktas taip, kaip nurodyta toliau.
λ = (D1 + D2 + D3 + D4) / 4
Tačiau tokio tipo skaičiavimai neįmanomi, nes atstumų tarp kiekvieno susidūrimo negalima lengvai nustatyti. Taigi vidutinis laisvas kelias apskaičiuojamas taip.
λ = {c} / Z
Čia {c} yra vidutinis dujų molekulės greitis, o Z - susidūrimo dažnis. Susidūrimo dažnis yra dviejų molekulių susidūrimo greitis. Todėl jis yra lygus 1 / t (t yra vidutinis laikas tarp susidūrimų). Tada aukščiau pateiktą lygtį galima pertvarkyti taip.
λ = {c} / (1 / t)
λ = {c} t
Kas yra slėgis?
Slėgis yra mokslinis terminas, vartojamas statmenai paviršiaus vienetui veikiamai jėgai pavadinti. Atsižvelgiant į skystį, slėgis yra įtampa skysčio taške. SI slėgio matavimo vienetas yra Paskalis (Pa). Slėgis žymimas simboliu „P“. Tačiau yra keletas bendrų vienetų, naudojamų slėgiui matuoti. Pvz.: N / m 2 (Niutonas kvadratiniam metrui), psi (svaro jėga kvadratiniam coliui), atm (atmosfera), 1/760 atm yra įvardijami kaip vienas toras.
2 paveikslas. Slėgis yra statmena jėga, padaryta ant paviršiaus, padalyta iš paviršiaus ploto, kuriam veikia jėga.
Slėgio apskaičiavimo lygtis
Slėgį galima apskaičiuoti naudojant šią lygtį:
P = - (F / A)
Kur p yra slėgis, F yra jėgos, veikiančios A plotą, dydis. Yra keletas slėgio tipų.
- Skysčio slėgis - gniuždymo jėga skysčio taške.
- Sprogimo slėgis - slėgis, užsidegus sprogstamosioms dujoms.
- Neigiamas slėgis - yra tam tikrų sąlygų, kai slėgis tampa neigiamas. Pvz.: kai tarpmolekulinės jėgos tarp skysčio molekulių viršija atstumiamąsias jėgas (kurios susidaro dėl šiluminio judėjimo).
- Idealių dujų slėgis - idealių dujų slėgis apskaičiuojamas naudojant P = nRT / V (kur P yra slėgis, n yra medžiagos kiekis, R yra universali dujų konstanta, V yra tūris ir T yra dujų temperatūra).
- Garų slėgis - garų slėgis, liečiantis skysčio fazę uždaroje termodinaminėje sistemoje.
Kuo skiriasi vidutinis laisvas kelias ir slėgis?
Skirtingas straipsnis viduryje prieš lentelę
Vidutinis laisvas kelias vs slėgis |
|
| Vidutinis laisvas kelias yra vidutinis judančios dalelės (atomo, molekulės ar jono) nuvažiuotas atstumas tarp susidūrimų (vienas po kito einantys smūgiai). | Slėgis yra mokslinis terminas, vartojamas statmenai paviršiaus vienetui veikiamai jėgai pavadinti. |
| Matavimo vienetas | |
| Vidutinis laisvas kelias matuojamas kaip atstumas metrais (dažnai naudojamas kaip mikrometrai - μm). | Slėgis matuojamas SI vienetu Paskaliais (Pa). |
| Teorija | |
| Vidutinis laisvas kelias yra judančios dalelės nuvažiuotas atstumas. | Slėgis yra jėga, taikoma vienetui ploto (statmenai). |
Santrauka - vidutinis laisvas kelias ir slėgis
Vidutinis laisvas kelias yra molekulių nuvažiuotų atstumų tarp susidūrimų judėjimo metu vidurkis. Slėgis yra jėga, daroma statinio kryptimi vieneto paviršiaus plote. Pagrindinis skirtumas tarp vidutinio laisvo kelio ir slėgio yra tas, kad vidutinis laisvas kelias matuojamas kaip atstumas metrais, o slėgis - SI vienetu Paskaliais (Pa).
