Ortalama Serbest Yol ve Basınç Arasındaki Fark

Temel Fark - Ortalama Serbest Yol ve Basınç
 

Ortalama serbest yol, diğer moleküllerle çarpışırken hareketli bir molekülün kat ettiği ortalama mesafedir. Bu nedenle, uzunluk ölçü birimleri ile ölçülür. Ortalama serbest yol, bir molekülün ortalama hızı kullanılarak belirlenir ve mesafeleri kullanarak ortalama serbest yolun belirlenmesi zordur. Baskı, sıklıkla kullanılan bilimsel bir terimdir. Birim yüzey alanına uygulanan dikey kuvvettir. Ortalama serbest yol ve basınç arasındaki temel fark, ortalama serbest yol metre cinsinden uzaklık olarak ölçülürken basınç SI birimi Paskallar (Pa) ile ölçülür.

İÇİNDEKİLER

1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Ortalama Serbest Yol Nedir
3. Basınç Nedir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Tablo Şeklinde Ortalama Serbest Yol ve Basınç
6. Özet

Ortalama Serbest Yol Nedir?

Ortalama serbest yol, çarpışmalar (ardışık etkiler) arasında hareketli bir parçacığın (bir atom, molekül veya iyon) kat ettiği ortalama mesafedir. Bu çarpışmalar hareketli parçacıkların yönünü veya enerjisini değiştirir. Bu terime ortalama serbest yol denir, çünkü ortalama bir değer olarak hesaplanır. Ortalama serbest yol kinetik teori kullanılarak tahmin edilebilir. Kinetik teori, gaz moleküllerinin birbirleriyle sık sık çarpışmalarla sürekli rasgele hareket halinde olduklarını belirtir. Ortalama serbest yol “λ” sembolü ile gösterilir. Boş yolun ne anlama geldiğini anlamak için bir örnek düşünelim.

Şekil 1: Gaz molekülü ile kabın duvarı arasında çarpışma olan bir gaz molekülünün hareketi.

Ortalama Serbest Yol Hesaplaması

Yukarıdaki görüntüde gaz molekülünün ortalama serbest yolu aşağıdaki gibi verilmiştir.

λ = (D1 + D2 + D3 + D4) / 4

Ancak, bu tür bir hesaplama mümkün değildir, çünkü her bir çarpışma arasındaki mesafeler kolayca belirlenemez. Dolayısıyla, ortalama serbest yol aşağıdaki gibi hesaplanır.

λ = c / Z

Burada, c bir gaz molekülünün ortalama hızı ve Z çarpışma frekansıdır. Çarpışma sıklığı, iki molekülün birbiriyle çarpışma hızıdır. Bu nedenle, 1 / t'ye eşittir (t, çarpışmalar arasındaki ortalama süredir). Daha sonra yukarıdaki denklem aşağıdaki gibi yeniden düzenlenebilir.

λ = c / (1 / t)

λ = c t

Basınç Nedir?

Basınç, birim yüzey alanına dik olarak uygulanan kuvveti adlandırmak için kullanılan bilimsel bir terimdir. Bir sıvı göz önüne alındığında, basınç bir sıvı içindeki bir noktadaki gerilmedir. Basıncı ölçen SI birimi Pascal (Pa) 'dır. Basınç “P” sembolü ile gösterilir. Bununla birlikte, basıncı ölçmek için kullanılan birkaç ortak birim vardır. Örn: N / m² (Metrekare başına Newton), psi (inç kare başına pound-kuvvet), atm (atmosfer), 1/760 atm bir torr olarak adlandırılır.

Şekil 2: Basınç, bir yüzeye uygulanan, kuvvetin uygulandığı yüzey alanına bölünen dikey kuvvettir.

Basınç Hesabı Denklemi

Basınç, aşağıdaki denklem kullanılarak hesaplanabilir:

P = - (F / A)

P'nin basınç olduğu yerde F, A'nın bir bölgesine uygulanan kuvvetin büyüklüğüdür..

1. Sıvı basıncı - bir sıvı içindeki bir noktadaki basınç kuvveti.
2. Patlama basıncı - patlayıcı gazların tutuşması sonucu ortaya çıkan basınç.
3. Negatif baskı - basıncın negatif olduğu belirli koşullar vardır. Örnek: Akışkan molekülleri arasındaki moleküller arası kuvvetler itici kuvvetleri aştığında (termal hareket nedeniyle oluşan).
4. İdeal bir gazın basıncı - ideal bir gazın basıncı P = nRT / V kullanılarak hesaplanır (burada P basınçtır, n madde miktarıdır, R evrensel gaz sabitidir, V hacimdir ve T gazın sıcaklığıdır).
5. Buhar basıncı - kapalı bir termodinamik sistemde sıvı fazı ile temas halinde olan buhar basıncı.

Ortalama Serbest Yol ve Basınç Arasındaki Fark Nedir??

Ortalama Serbest Yol ve Baskı
Ortalama serbest yol, çarpışmalar (ardışık etkiler) arasında hareketli bir parçacığın (bir atom, molekül veya iyon) kat ettiği ortalama mesafedir..	Basınç, birim yüzey alanına dik olarak uygulanan kuvveti adlandırmak için kullanılan bilimsel bir terimdir.
Ölçü birimi
Ortalama serbest yol, metre cinsinden bir mesafe olarak ölçülür (genellikle mikrometre olarak kullanılır - μm).	Basınç SI birimi Paskal (Pa) ile ölçülür.
teori
Ortalama serbest yol, hareketli bir parçacığın kat ettiği mesafedir.	Basınç, birim alana uygulanan kuvvettir (dikey olarak).

Özet - Baskı

Ortalama serbest yol, bir molekülün hareket sırasında çarpışmalar arasında kat ettiği mesafelerin ortalamasıdır. Basınç, birim yüzey alanına dik yönde uygulanan kuvvettir. Ortalama serbest yol ve basınç arasındaki temel fark, ortalama serbest yolun metre cinsinden bir mesafe olarak ölçülmesidir, basınç ise SI birimi Paskalları (Pa) ile ölçülür..

Referans:

1. “Ortalama Serbest Yol.” Kimya LibreTexts, Libretexts, 21 Temmuz 2016, Buradan ulaşabilirsiniz.
2. “Ortalama serbest yol.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28 Şubat 2018, Burada mevcut.
3. “Ortalama Serbest Yol.” Ortalama Serbest Yol, Moleküler Çarpışmalar, Burada.

Görünüm inceliği:

1. ”Basınç kuvveti alanı” Klaus-Dieter Keller - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması (CC BY-SA 3.0)