Differenza chiave: percorso libero medio vs pressione
Il percorso libero medio è la distanza media percorsa da una molecola in movimento mentre entra in collisione con altre molecole. Quindi, è misurato da unità di misura della lunghezza. Il percorso libero medio viene determinato utilizzando la velocità media di una molecola e la frequenza di collisione poiché determinare il percorso libero medio utilizzando le distanze è difficile. La pressione è un termine scientifico che viene spesso utilizzato. È la forza perpendicolare applicata su una superficie unitaria. Il differenza fondamentale tra il percorso libero medio e la pressione è quello il percorso libero medio viene misurato come una distanza in metri mentre la pressione è misurata dall'unità SI Pascals (Pa).
Che cos'è il percorso libero medio?
Il percorso libero medio è la distanza media percorsa da una particella in movimento (un atomo, una molecola o uno ione) tra le collisioni (urti successivi). Queste collisioni modificano la direzione o l'energia delle particelle in movimento. Questo termine è chiamato cammino libero medio perché è calcolato come valore medio. Il cammino libero medio può essere stimato utilizzando la teoria cinetica. La teoria cinetica afferma che le molecole di gas sono in costante movimento casuale con frequenti collisioni tra loro. Il cammino libero medio è indicato dal simbolo “λ”. Consideriamo un esempio per capire cosa significa percorso libero.
Figura 1: Moto di una molecola di gas con collisioni tra la molecola di gas e la parete del contenitore.
Calcolo medio del percorso libero
Il percorso libero medio della molecola di gas nell'immagine sopra è riportato come segue.
λ=(RE1 + RE2 + RE3 + RE4) /4
Tuttavia, questo tipo di calcolo non è possibile perché le distanze tra ogni collisione non possono essere determinate facilmente. Quindi, il percorso libero medio è calcolato come segue.
λ={c} / Z
Qui, {c} è la velocità media di una molecola di gas e Z è la frequenza di collisione. La frequenza di collisione è la velocità con cui due molecole si scontrano tra loro. Pertanto, è pari a 1/t (t è il tempo medio tra le collisioni). Quindi l'equazione di cui sopra può essere riorganizzata come segue.
λ={c} / (1/t)
λ={c} t
Cos'è la pressione?
Pressione è un termine scientifico usato per denominare la forza applicata perpendicolarmente ad una superficie unitaria. Quando si considera un fluido, la pressione è lo stress in un punto all'interno di un fluido. L'unità SI per misurare la pressione è Pascal (Pa). La pressione è indicata dal simbolo “P”. Tuttavia, ci sono alcune unità comuni utilizzate per misurare la pressione. Es: N/m2 (Newton per metro quadrato), psi (la libbra-forza per pollice quadrato), atm (atmosfera), 1/760 di atm è chiamato come un torr.
Figura 2: La pressione è la forza perpendicolare applicata su una superficie divisa per la superficie su cui viene esercitata la forza.
Equazione per il calcolo della pressione
La pressione può essere calcolata utilizzando la seguente equazione:
P=– (FA/LA)
Dove p è la pressione, F è l'entità della forza applicata su un'area di A. Esistono diversi tipi di pressione.
- Pressione del fluido – la forza di compressione su un punto all'interno di un fluido.
- Pressione di esplosione: la pressione risultante dall'accensione di gas esplosivi.
- Pressione negativa – ci sono alcune condizioni in cui la pressione diventa negativa. Es: quando le forze intermolecolari tra le molecole di fluido superano le forze repulsive (che si creano a causa del movimento termico).
- Pressione di un gas ideale – la pressione di un gas ideale è calcolata usando P=nRT/V (in cui P è la pressione, n è la quantità di sostanza, R è la costante universale del gas, V è la volume e T è la temperatura del gas).
- Pressione di vapore – la pressione del vapore che è in contatto con la sua fase liquida in un sistema termodinamico chiuso.
Qual è la differenza tra il percorso libero medio e la pressione?
Percorso libero medio vs pressione |
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| Il percorso libero medio è la distanza media percorsa da una particella in movimento (un atomo, una molecola o uno ione) tra le collisioni (impatti successivi). | Pressione è un termine scientifico usato per denominare la forza applicata perpendicolarmente ad una superficie unitaria. |
| Unità di misura | |
| Il percorso libero medio è misurato come una distanza in metri (spesso usata come micrometri – μm). | La pressione è misurata dall'unità SI Pascal (Pa). |
| Teoria | |
| Il percorso libero medio è la distanza percorsa da una particella in movimento. | La pressione è la forza applicata su un'area unitaria (perpendicolarmente). |
Riepilogo – Significa percorso libero vs pressione
Il percorso libero medio è la media delle distanze percorse da una molecola tra le collisioni durante il movimento. La pressione è la forza applicata su una superficie unitaria in direzione perpendicolare. Il differenza fondamentale tra il percorso libero medio e la pressione è quello il percorso libero medio è misurato come una distanza in metri mentre la pressione è misurata dall'unità SI Pascals (Pa).
