Razlika med srednjo prosto potjo in tlakom

Ključna razlika - srednja prosta pot proti tlaku
 

Povprečna prosta pot je povprečna razdalja, ki jo prevozi molekula, ki se giblje med trčenjem z drugimi molekulami. Zato se meri z merskimi enotami dolžine. Povprečna prosta pot se določi s povprečno hitrostjo molekule, frekvenca trčenja, ker je določitev srednje proste poti z razdaljami težavna. Pritisk je znanstveni izraz, ki se pogosto uporablja. To je pravokotna sila, ki deluje na površino enote. Ključna razlika med povprečno prosto potjo in tlakom je v tem pomeni prosta pot merjeno kot razdalja v metrih, medtem ko se tlak meri s enoto SI Pascals (Pa).

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je povprečna prosta pot
3. Kaj je tlak
4. Primerjava drug ob drugem - povprečna prosta pot proti tlaku v tabeli
6. Povzetek

Kaj je srednja prosta pot?

Srednja prosta pot je povprečna razdalja, ki jo prehodi premikajoči se delček (atom, molekula ali ion) med trki (zaporedni udarci). Ti trki spreminjajo smer ali energijo gibljivih delcev. Ta izraz imenujemo povprečna prosta pot, ker se izračuna kot povprečna vrednost. Povprečno prosto pot lahko ocenimo s kinetično teorijo. Kinetična teorija pravi, da so molekule plina v nenehnem naključnem gibanju s pogostimi trki med seboj. Srednja prosta pot je označena s simbolom λ. Razmislimo o primeru, da razumemo, kaj pomeni prosta pot.

Slika 1: Gibanje molekule plina s trki med molekulo plina in steno posode.

Izračun povprečne proste poti

Srednja prosta pot molekule plina na zgornji sliki je navedena spodaj.

λ = (D1 + D2 + D3 + D4) / 4

Vendar ta vrsta izračuna ni mogoča, saj razdalje med vsakim trkom ni mogoče določiti enostavno. Zato se povprečna prosta pot izračuna takole.

λ = c / Z

Tu je c povprečna hitrost molekule plina in Z je trčna frekvenca. Frekvenca trka je hitrost, s katero se dve molekuli trčita med seboj. Zato je enak 1 / t (t je povprečni čas med trki). Potem lahko zgornjo enačbo preuredimo na naslednji način.

λ = c / (1 / t)

λ = c t

Kaj je pritisk?

Tlak je znanstveni izraz, ki se uporablja za poimenovanje sile, ki deluje pravokotno na površino enote. Če pride v poštev tekočina, je tlak napetost v točki znotraj tekočine. SI enota za merjenje tlaka je Pascal (Pa). Tlak je označen s simbolom "P". Vendar pa obstaja nekaj več skupnih enot, ki se uporabljajo za merjenje tlaka. Npr .: N / m² (Newton na kvadratni meter), psi (sila funta na kvadratni palec), atm (ozračje), 1/760 atm je imenovan kot en torr.

Slika 2: Tlak je pravokotna sila, ki deluje na površino, deljena s površino, na katero deluje sila.

Enačba za izračun tlaka

Tlak lahko izračunamo po naslednji enačbi:

P = - (F / A)

Kjer je p tlak, je F jakost sile, ki deluje na površino A. Obstaja več vrst tlaka.

1. Tlak tekočine - tlačna sila na točki znotraj tekočine.
2. Tlak eksplozije - tlak zaradi vžiga eksplozivnih plinov.
3. Negativni pritisk - obstajajo določeni pogoji, ko pritisk postane negativen. Na primer: kadar medmolekulske sile med molekuli tekočine presegajo odbojne sile (ki nastanejo zaradi toplotnega gibanja).
4. Tlak idealnega plina - tlak idealnega plina se izračuna z uporabo P = nRT / V (pri čemer je P tlak, n količina snovi, R je univerzalna konstanta plina, V je prostornina in T je temperatura plina).
5. Parni tlak - tlak pare, ki je v zaprtem termodinamičnem sistemu v stiku s njegovo tekočo fazo.

Kakšna je razlika med srednjo prosto potjo in tlakom?

Srednja prosta pot proti tlaku
Srednja prosta pot je povprečna razdalja, ki jo prehodi gibljivi delček (atom, molekula ali ion) med trki (zaporedni udarci).	Tlak je znanstveni izraz, ki se uporablja za poimenovanje sile, ki deluje pravokotno na površino enote.
Merska enota
Srednja prosta pot se meri kot razdalja v metrih (pogosto se uporablja kot mikrometri - μm).	Tlak se meri s SI enoto Pascals (Pa).
Teorija
Srednja prosta pot je razdalja, ki jo prevozi gibljivi delček.	Pritisk je sila, ki deluje na enoto (pravokotno).

Povzetek - Srednja prosta pot proti tlaku

Srednja prosta pot je povprečje razdalj, ki jih molekula prevozi med trkom med gibanjem. Tlak je sila, ki deluje na površino enote v pravokotni smeri. Ključna razlika med srednjo prosto potjo in tlakom je, da se povprečna prosta pot meri kot razdalja v metrih, medtem ko se tlak meri s enoto SI Pascals (Pa).

Referenca:

1. "Srednja prosta pot." Kemija LibreTexts, Libretexts, 21. julij 2016, dostopno tukaj.
2. "Srednja prosta pot." Wikipedia, fundacija Wikimedia, 28. februar 2018, dostopno tukaj.
3. "Srednja prosta pot." Povprečna prosta pot, Molekularni trki, na voljo tukaj.

Vljudnost slik:

1. "Območje tlačnih sil" Klaus-Dieter Keller - Lastno delo (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia