平均自由程(mean free path)和压力(pressure)的区别
平均自由程是一个运动的分子与其他分子碰撞时所经过的平均距离。因此,它是用长度测量单位来测量的。平均自由程是用分子的平均速度来确定的,而碰撞频率是因为用距离来确定平均自由程是困难的。压力是一个经常使用的科学术语。它是施加在单位表面积上的垂直力。平均自由程和压力之间的关键区别在于,平均自由程是以米为单位测量的,而压力是用国际单位制帕斯卡(Pa)来测量的。
目录
1. 概述和主要区别
2. 什么是自由路径
3. 什么是压力
4. 并列比较-表格式的平均自由程与压力
6. 摘要
什么是平均自由程(mean free path)?
平均自由程是运动粒子(原子、分子或离子)在碰撞(连续碰撞)之间所经过的平均距离。这些碰撞改变了运动粒子的方向或能量。这个术语被称为平均自由程,因为它是作为平均值计算的。平均自由程可以用动力学理论来估计。动力学理论认为气体分子在不断的随机运动中,彼此之间经常发生碰撞。平均自由程用符号“λ”表示。让我们考虑一个例子来理解什么是自由路径。
平均自由程计算
上图中气体分子的平均自由程如下所示。
λ=(D1+D2+D3+D4)/4
然而,这种类型的计算是不可能的,因为每次碰撞之间的距离不容易确定。因此,平均自由程计算如下。
λ={c}/Z
这里,{c}是气体分子的平均速度,Z是碰撞频率。碰撞频率是两个分子相互碰撞的速率。因此,它等于1/t(t是碰撞之间的平均时间)。然后,可以将上述方程重新排列如下。
λ={c}/(1/t)
λ={c}t
什么是压力(pressure)?
压力是一个科学术语,用来命名垂直于单位表面积的力。当考虑流体时,压力是流体中某一点的应力。测量压力的国际单位是帕斯卡(Pa)。压力用符号“P”表示。然而,有几种常用的单位来测量压力。例:N/m2(牛顿每平方米),psi(每平方英寸的磅力),atm(大气),1/760的atm称为1托。
压力计算公式
可使用以下公式计算压力:
P=–(F/A)
其中p是压力,F是作用在A区域上的力的大小。有几种类型的压力。
- Fluid pressure – the compressive force on a point within a fluid.
- Explosion pressure – the pressure resulted by ignition of explosive gases.
- Negative pressure – there are certain conditi*** where the pressure becomes negative. Ex: when the intermolecular forces between fluid molecules exceed the repulsive forces (that is created due to thermal motion).
- Pressure of an ideal gas – the pressure of an ideal gas is calculated using P=nRT/V (in which P is the pressure, n is the amount of substance, R is the universal gas c***tant, V is the volume and T is the temperature of the gas).
- Vapor pressure – the pressure of vapor that is in touch with its liquid phase in a closed thermodynamic system.
平均自由程(mean free path)和压力(pressure)的区别
平均自由程vs压力 | |
平均自由程是运动粒子(原子、分子或离子)在碰撞(连续碰撞)之间所经过的平均距离。 | 压力是一个科学术语,用来命名垂直于单位表面积的力。 |
计量单位 | |
平均自由程以米为单位测量距离(通常用作微米-μm)。 | 压力用国际单位制帕斯卡(Pa)测量。 |
理论 | |
平均自由程是运动粒子所经过的距离。 | 压力是施加在单位面积上的力(垂直)。 |
总结 - 平均自由程(mean free path) vs. 压力(pressure)
平均自由程是分子在运动过程中,在碰撞之间移动的平均距离。压力是在垂直方向上施加在单位表面积上的力。平均自由程和压力之间的关键区别在于,平均自由程是以米为单位测量的,而压力是用国际单位制帕斯卡(Pa)来测量的。
引用
1“平均自由路径。”化学剧本,歌词,2016年7月21日,可在这里查阅。“平均自由路径”,维基百科,维基媒体基金会,2018年2月28日,可在这里查阅。平均自由程。平均自由程,分子碰撞,这里有。
2“平均自由路径”,维基百科,维基媒体基金会,2018年2月28日,
三。“平均自由程”,平均自由程,分子碰撞,