Sự khác biệt chính - Con đường tự do có nghĩa là chống áp lực
Đường đi tự do trung bình là quãng đường trung bình đi được của một phân tử chuyển động khi va chạm với các phân tử khác. Do đó, nó được đo bằng đơn vị đo độ dài. Đường đi tự do trung bình được xác định bằng cách sử dụng tốc độ trung bình của một phân tử, và tần số va chạm vì việc xác định đường đi tự do trung bình bằng cách sử dụng các khoảng cách là rất khó. Áp lực là một thuật ngữ khoa học thường được sử dụng. Nó là lực vuông góc tác dụng lên một đơn vị diện tích bề mặt. Sự khác biệt chính giữa đường đi tự do trung bình và áp suất là đường đi tự do trung bình được đo bằng khoảng cách tính bằng mét trong khi áp suất được đo bằng đơn vị SI Pascals (Pa).
Con đường miễn phí có nghĩa là gì?
Đường đi tự do trung bình là khoảng cách trung bình mà một hạt chuyển động (nguyên tử, phân tử hoặc ion) đi được giữa các va chạm (các va chạm 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 miễn phí trung bình vì nó được tính như một giá trị trung bình. Đường đi tự do trung bình có thể được ước tính bằng cách sử dụng lý thuyết động học. Thuyết động học phát biểu rằng các phân tử khí chuyển động ngẫu nhiên không đổi và thường xuyên va chạm với nhau. Đường dẫn tự do trung bình được biểu thị bằng ký hiệu “λ”. Chúng ta hãy xem xét một ví dụ để hiểu đường dẫn tự do có nghĩa là gì.
Hình 1: Chuyển động của phân tử khí với sự va chạm giữa phân tử khí và thành bình chứa.
Tính toán đường dẫn miễn phí trung bình
Đường đi tự do trung bình của phân tử khí trong hình trên được cho như bên dưới.
λ=(D1 + D2 + D3 + D4) / 4
Tuy nhiên, kiểu tính toán này không thể thực hiện được vì không thể xác định dễ dàng khoảng cách giữa mỗi lần va chạm. Do đó, đường dẫn miễn phí trung bình được tính như sau.
λ={c} / Z
Ở đây, {c} là tốc độ trung bình của 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.
λ={c} / (1 / t)
λ={c} t
Áp lực là gì?
Áp suất là một thuật ngữ khoa học dùng để chỉ lực tác dụng vuông góc lên một đơn vị diện tích bề mặt. Khi xem xét một chất lỏng, áp suất là ứng suất tại một điểm bên trong chất lỏng. Đơn vị đo áp suất trong hệ SI là Pascal (Pa). Áp suất được biểu thị bằng ký hiệu “P”. Tuy nhiên, có một số đơn vị phổ biến được sử dụng để đo áp suất. Ví dụ: N / m2(Newton trên mét vuông), psi (pound-lực trên inch vuông), atm (khí quyển), 1/760 atm được đặt tên là một torr.
Hình 2: Áp suất là lực tác dụng vuông góc lên bề mặt chia cho diện tích bề mặt mà lực tác dụng.
Phương trình Tính Áp suất
Áp suất có thể được tính theo công thức sau:
P=- (F / A)
Trong đó p là áp suất, F là độ lớn của lực tác dụng lên diện tích A. Có một số loại áp suất.
- Áp suất chất lỏng - lực nén lên một điểm trong chất lỏng.
- Áp suất nổ - áp suất do sự bốc cháy của khí nổ.
- Áp suất âm - có những điều kiện nhất định mà áp suất trở thành âm. Ví dụ: khi lực liên phân tử giữa các phân tử chất lỏng vượt quá lực đẩy (được tạo ra do chuyển động nhiệt).
- Áp suất của khí lý tưởng - áp suất của khí lý tưởng được tính bằng cách sử dụng P=nRT / V (trong đó P là áp suất, n là lượng chất, R là hằng số khí phổ quát, V là thể tích và T là nhiệt độ của khí).
- Áp suất hơi - áp suất của hơi tiếp xúc với pha lỏng của nó trong một hệ thống nhiệt động lực học khép kín.
Sự khác biệt giữa Con đường Tự do và Áp lực Trung bình là gì?
Con đường tự do có nghĩa là con đường tự do so với áp lực |
|
| Đường đi tự do trung bình là khoảng cách trung bình mà một hạt chuyển động (nguyên tử, phân tử hoặc ion) đi được giữa các va chạm (va chạm liên tiếp). | Áp suất là một thuật ngữ khoa học dùng để gọi lực tác dụng vuông góc lên một đơn vị diện tích bề mặt. |
| Đơn vị đo | |
| Đường đi tự do trung bình được đo bằng khoảng cách bằng mét (thường được sử dụng là micromet - μm). | Áp suất được đo bằng đơn vị SI Pascals (Pa). |
| Lý thuyết | |
| Đường đi tự do nghĩa là khoảng cách mà một hạt chuyển động đi được. | Áp suất là lực tác dụng lên một đơn vị diện tích (vuông góc). |
Tóm tắt - Con đường tự do có nghĩa là chống áp lực
Đường đi tự do trung bình là trung bình của quãng đường đi được của một phân tử giữa các va chạm trong quá trình chuyển động. Áp suất là lực tác dụng lên một đơn vị diện tích bề mặt theo phương vuông góc. Sự khác biệt chính giữa đường dẫn tự do trung bình và áp suất là đường dẫn tự do trung bình được đo bằng khoảng cách tính bằng mét trong khi áp suất được đo bằng đơn vị SI Pascals (Pa).
