Skillnad mellan genomsnittlig fri väg och tryck

Huvudskillnad - Genomsnittlig fri väg mot tryck
 

Medel fri väg är det genomsnittliga avståndet som reste av en rörlig molekyl medan den kolliderar med andra molekyler. Därigenom mäts den av måttenheter av längd. Den genomsnittliga fria banan bestäms med användning av medelhastigheten hos en molekyl, och kollisionsfrekvensen eftersom man bestämmer den genomsnittliga fria banan med avstånden är svår. Tryck är en vetenskaplig term som ofta används. Det är den vinkelräta kraften som appliceras på en yta. Den viktigaste skillnaden mellan genomsnittlig fri väg och tryck är det betyder fri väg är mätt som ett avstånd i meter medan trycket mäts av SI-enheten Pascals (Pa).

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är medelfri väg
3. Vad är tryck
4. Jämförelse vid sida vid sida - Genomsnittlig fri väg jämfört med tryck i tabellform
6. Sammanfattning

Vad är medelfri väg?

Den genomsnittliga fria banan är det genomsnittliga avståndet som reste av en rörlig partikel (en atom, molekyl eller jon) mellan kollisioner (successiva effekter). Dessa kollisioner ändrar riktningen eller energin hos rörliga partiklar. Denna term kallas genomsnittlig fri väg eftersom den beräknas som ett medelvärde. Den genomsnittliga fria banan kan beräknas med hjälp av kinetisk teori. Den kinetiska teorin anger att gasmolekyler är i konstant slumpmässig rörelse med frekventa kollisioner med varandra. Den genomsnittliga fria banan betecknas med symbolen "λ". Låt oss överväga ett exempel för att förstå vad som betyder fri väg.

Figur 1: Rörelse av en gasmolekyl med kollisioner mellan gasmolekylen och behållarens vägg.

Medel fri banberäkning

Den genomsnittliga fria vägen för gasmolekylen i ovanstående bild ges som nedan.

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

Denna typ av beräkning är emellertid inte möjlig eftersom avstånden mellan varje kollision inte kan bestämmas enkelt. Följaktligen beräknas den genomsnittliga fria banan enligt följande.

A = c / Z

Här är c medelhastigheten för en gasmolekyl och Z är kollisionsfrekvensen. Kollisionsfrekvensen är den hastighet vid vilken två molekyler kolliderar med varandra. Därför är den lika med 1 / t (t är den genomsnittliga tiden mellan kollisioner). Då kan ovanstående ekvation omorganiseras enligt följande.

A = c / (1 / t)

λ = c t

Vad är tryck?

Tryck är en vetenskaplig term som används för att beteckna den kraft som appliceras vinkelrätt mot en yta. När en vätska anses, är trycket spänningen vid en punkt i en vätska. SI-enheten för mätning av trycket är Pascal (Pa). Trycket betecknas med symbolen "P". Det finns emellertid några flera vanliga enheter som används för att mäta trycket. Ex: N / m² (Newton per kvadratmeter), psi (pundstyrkan per kvadrattum), atm (atmosfär), 1/760 atm heter som en torr.

Figur 2: Tryck är den vinkelräta kraften applicerad på en yta dividerad med ytan på vilken kraften utövas.

Ekvation för beräkning av tryck

Trycket kan beräknas med hjälp av följande ekvation:

P = - (F / A)

Där p är trycket, är F kraftens magnitud på ett område av A. Det finns flera typer av tryck.

1. Vätsketryck - tryckkraften på en punkt i en vätska.
2. Explosionstryck - trycket berodde på tändning av explosiva gaser.
3. Negativt tryck - Det finns vissa förhållanden där trycket blir negativt. Ex: när de intermolekylära krafterna mellan vätskemolekyler överskrider de repulsiva krafterna (som skapas på grund av termisk rörelse).
4. Tryck av en idealisk gas - trycket av en idealgas beräknas med användning av P = nRT / V (där P är trycket, n är mängden substans, R är universalgaskonstanten, V är volymen och T är gasens temperatur).
5. Ångtryck - Trycket på ånga som är i kontakt med sin vätskefas i ett slutet termodynamiskt system.

Vad är skillnaden mellan genomsnittlig fri väg och tryck??

Medel fri väg vs tryck
Medel fri väg är det genomsnittliga avståndet som reste av en rörlig partikel (en atom, molekyl eller jon) mellan kollisioner (successiva effekter).	Tryck är en vetenskaplig term som används för att beteckna den kraft som appliceras vinkelrätt mot en yta.
Måttenhet
Medel fri väg mäts som ett avstånd i meter (används ofta som mikrometer - μm).	Tryck mäts av SI-enheten Pascals (Pa).
Teori
Medel fri väg är det avstånd som reste av en rörlig partikel.	Tryck är kraften som appliceras på en enhet område (vinkelrätt).

Sammanfattning - Mean Free Path vs Pressure

Medel fri väg är det genomsnittliga avståndet som en molekyl reste mellan kollisioner under rörelse. Tryck är den kraft som appliceras på en yta i en vinkelrätt riktning. Nyckelfaktorn mellan den genomsnittliga fria vägen och trycket är den genomsnittliga fria vägen mäts som ett avstånd i meter medan trycket mäts av SI-enheten Pascals (Pa).

Referens:

1. "Medelfri väg". Kemi LibreTexts, Libretexts, 21 juli 2016, Tillgänglig här.
2. "Medel fri väg." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28 februari 2018, Tillgänglig här.
3. "Medelfri väg". Medelfri väg, molekylära kollisioner, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "Tryckkraftområde" Av Klaus-Dieter Keller - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia