Sự khác biệt giữa đường dẫn tự do trung bình và áp lực

Sự khác biệt chính - Đường dẫn tự do trung bình so với áp lực
 

Đường tự do trung bình là khoảng cách trung bình mà một phân tử chuyển động di chuyển trong khi va chạm với các phân tử khác. Do đó, nó được đo bằng đơn vị đo chiều dài. Đường tự do trung bình được xác định bằng cách sử dụng tốc độ trung bình của một phân tử và tần số va chạm kể từ khi xác định đường tự do trung bình sử dụng khoảng cách là khó khăn. Áp lực là một thuật ngữ khoa học thường được sử dụng. Đó là lực vuông góc được áp dụng trên một diện tích bề mặt đơn vị. Sự khác biệt chính giữa đường dẫn tự do trung bình và áp lực là có nghĩa là con đường miễn phí là được đo bằng khoảng cách tính bằng mét trong khi áp suất được đo bằng đơn vị SI Pascals (Pa).

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Đường dẫn miễn phí có nghĩa là gì
3. Áp lực là gì
4. So sánh cạnh nhau - Đường dẫn tự do trung bình so với áp suất ở dạng bảng
6. Tóm tắt

Đường dẫn miễn phí có nghĩa là gì?

Đường tự do trung bình là khoảng cách trung bình mà một hạt chuyển động (nguyên tử, phân tử hoặc ion) di chuyển giữa các va chạm (tác động liên tiếp). Những va chạm này làm thay đổi hướng hoặc năng lượng của các hạt chuyển động. Thuật ngữ này được gọi là đường dẫn tự do trung bình vì nó được tính như một giá trị trung bình. Đường tự do trung bình có thể được ước tính bằng lý thuyết động học. Lý thuyết động học nói rằng các phân tử khí ở trong chuyển động ngẫu nhiên liên tục với sự va chạm thường xuyên với nhau. Đường dẫn tự do trung bình được biểu thị bằng ký hiệu Cấm λ. Chúng ta hãy xem xét một ví dụ để hiểu ý nghĩa của đường dẫn miễn phí là gì.

Hình 1: Chuyển động của một phân tử khí với sự va chạm giữa phân tử khí và thành bình chứa.

Tính toán đường dẫn miễn phí trung bình

Đường tự do trung bình của phân tử khí trong hình trên được đưa ra như dưới đây.

λ = (D1 + D2 + D3 + D4) / 4

Tuy nhiên, loại tính toán này là không thể vì khoảng cách giữa mỗi va chạm không thể được xác định dễ dàng. Do đó, đường dẫn tự do trung bình được tính như sau.

= c / Z

Ở đây, c là tốc độ trung bình của một phân tử khí và Z là tần số va chạm. Tần số va chạm là tốc độ mà hai phân tử va chạm với nhau. Do đó, nó bằng 1 / t (t là thời gian trung bình giữa các lần va chạm). Sau đó, phương trình trên có thể được sắp xếp lại như sau.

= c / (1 / t)

λ = c t

Áp lực là gì?

Áp lực là một thuật ngữ khoa học được sử dụng để đặt tên cho lực tác dụng vuông góc với diện tích bề mặt đơn vị. Khi một chất lỏng được xem xét, áp lực là ứng suất tại một điểm trong chất lỏng. Đơn vị SI đo áp suất là Pascal (Pa). Áp lực được biểu thị bằng biểu tượng CƠ SỞ. Tuy nhiên, có một số đơn vị phổ biến được sử dụng để đo áp suất. Vd: N / m² (Newton trên một mét vuông), psi (lực pound trên mỗi inch vuông), atm (khí quyển), 1/760 của atm được đặt tên là một torr.

Hình 2: Áp lực là lực vuông góc tác dụng lên một bề mặt chia cho diện tích bề mặt mà lực tác dụng lên.

Phương trình tính áp suất

Áp suất có thể được tính bằng phương trình sau:

P = - (F / A)

Trong đó p là áp suất, F là cường độ của lực tác dụng lên diện tích A. Có một số loại áp suất.

1. Áp suất chất lỏng - lực nén vào một điểm trong chất lỏng.
2. Áp lực nổ - áp suất do đánh lửa khí nổ.
3. Áp suất âm - có những điều kiện nhất định mà áp lực trở nên tiêu cực. Ví dụ: khi các lực liên phân tử giữa các phân tử chất lỏng vượt quá lực đẩy (được tạo ra do chuyển động nhiệt).
4. Áp suất của một loại khí lý tưởng - áp suất của một khí lý tưởng được tính bằng P = nRT / V (trong đó P là áp suất, n là lượng chất, R là hằng số khí phổ, V là thể tích và T là nhiệt độ của khí).
5. Áp suất hơi - áp suất của hơi tiếp xúc với pha lỏng của nó trong một hệ thống nhiệt động khép kín.

Sự khác biệt giữa đường dẫn tự do và áp lực trung bình là gì?

Đường dẫn miễn phí có nghĩa là áp lực
Đường tự do trung bình là khoảng cách trung bình mà một hạt chuyển động (nguyên tử, phân tử hoặc ion) di chuyển giữa các va chạm (tác động liên tiếp).	Áp lực là một thuật ngữ khoa học được sử dụng để đặt tên cho lực tác dụng vuông góc với diện tích bề mặt đơn vị.
Đơn vị đo lường
Đường tự do trung bình được đo bằng khoảng cách tính bằng mét (thường được sử dụng là micromet - μm).	Áp suất được đo bằng đơn vị SI Pascals (Pa).
Học thuyết
Đường tự do trung bình là khoảng cách di chuyển của một hạt chuyển động.	Áp lực là lực tác dụng lên một đơn vị diện tích (vuông góc).

Tóm tắt - Đường dẫn tự do trung bình so với áp lực

Đường tự do trung bình là trung bình khoảng cách di chuyển của một phân tử giữa các va chạm trong khi chuyển động. Áp lực là lực tác dụng lên một diện tích bề mặt đơn vị theo hướng vuông góc. Sự khác biệt chính giữa đường tự do trung bình và áp suất là đường tự do trung bình được đo bằng khoảng cách tính bằng mét trong khi áp suất được đo bằng đơn vị SI Pascals (Pa).

Tài liệu tham khảo:

1. Đường có nghĩa là miễn phí. Hóa học LibreTexts, Libretexts, ngày 21 tháng 7 năm 2016, Có sẵn tại đây.
2. Đường trung bình miễn phí. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28 tháng 2 năm 2018, Có sẵn tại đây.
3. Đường có nghĩa là miễn phí. Đường dẫn miễn phí trung bình, va chạm phân tử, có sẵn ở đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Khu vực chịu áp lực của khu vực, người nổi tiếng của Klaus-Dieter Keller - Công việc riêng (CC BY-SA 3.0) qua Wikimedia Commons