الفرق بين متوسط المسار الحر والضغط

2024 مؤلف: Alex Aldridge | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 13:32

الفرق الرئيسي - متوسط المسار الحر مقابل الضغط

متوسط المسار الحر هو متوسط المسافة التي يقطعها جزيء متحرك أثناء الاصطدام بجزيئات أخرى. ومن ثم ، فإنه يقاس بوحدات قياس الطول. يتم تحديد متوسط المسار الحر باستخدام متوسط سرعة الجزيء ، ويصعب تكرار الاصطدام منذ تحديد متوسط المسار الحر باستخدام المسافات. الضغط هو مصطلح علمي يستخدم في كثير من الأحيان. إنها القوة العمودية المطبقة على مساحة سطح الوحدة. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين متوسط المسار الحر والضغط في أن متوسط المسار الحر يقاس كمسافة بالأمتار بينما يقاس الضغط بوحدة SI Pascals (Pa).

ما هو متوسط المسار الحر؟

متوسط المسار الحر هو متوسط المسافة التي يقطعها جسيم متحرك (ذرة أو جزيء أو أيون) بين الاصطدامات (الاصطدامات المتتالية). تعمل هذه الاصطدامات على تعديل اتجاه أو طاقة الجسيمات المتحركة. يسمى هذا المصطلح متوسط المسار الحر لأنه يتم حسابه كقيمة متوسطة. يمكن تقدير متوسط المسار الحر باستخدام النظرية الحركية. تنص النظرية الحركية على أن جزيئات الغاز في حركة عشوائية ثابتة مع تصادم متكرر مع بعضها البعض. يُشار إلى متوسط المسار الحر بالرمز "λ". دعونا نفكر في مثال لفهم معنى المسار الحر

الشكل 1: حركة جزيء غاز مع تصادم بين جزيء الغاز وجدار الحاوية.

حساب متوسط المسار الحر

متوسط المسار الحر لجزيء الغاز في الصورة أعلاه موضح أدناه.

λ=(D1 + D2 + D3 + D4) / 4

ومع ذلك ، فإن هذا النوع من الحسابات غير ممكن لأن المسافات بين كل تصادم لا يمكن تحديدها بسهولة. وبالتالي ، يتم حساب متوسط المسار الحر على النحو التالي.

λ={c} / Z

هنا ، {c} هي متوسط سرعة جزيء الغاز و Z هو تردد الاصطدام. تردد الاصطدام هو معدل تصادم جزيئين مع بعضهما البعض. لذلك ، فهو يساوي 1 / t (t هو متوسط الوقت بين الاصطدامات). ثم يمكن إعادة ترتيب المعادلة أعلاه على النحو التالي.

λ={c} / (1 / t)

λ={c} t

ما هو الضغط؟

الضغط مصطلح علمي يستخدم لتسمية القوة المطبقة بشكل عمودي على مساحة سطح الوحدة. عندما يتم أخذ السائل بعين الاعتبار ، يكون الضغط هو الضغط عند نقطة داخل السائل. وحدة قياس الضغط في النظام الدولي للوحدات هي باسكال (باسكال).يُشار إلى الضغط بالرمز "P". ومع ذلك ، هناك عدة وحدات شائعة تستخدم لقياس الضغط. على سبيل المثال: N / m^{2(نيوتن لكل متر مربع) ، psi (قوة الجنيه لكل بوصة مربعة) ، atm (الغلاف الجوي) ، 1/760 من أجهزة الصراف الآلي تسمى torr واحد.}

الشكل 2: الضغط هو القوة العمودية المطبقة على سطح مقسومة على مساحة السطح التي تمارس عليها القوة.

معادلة حساب الضغط

يمكن حساب الضغط باستخدام المعادلة التالية:

P=- (F / A)

حيث p هو الضغط ، F هو مقدار القوة المطبقة على منطقة من A. هناك عدة أنواع من الضغط.

1. ضغط المائع - قوة الضغط على نقطة داخل السائل.
2. ضغط الانفجار - الضغط الناتج عن اشتعال الغازات المتفجرة.
3. الضغط السلبي - هناك ظروف معينة يصبح الضغط فيها سلبياً. على سبيل المثال: عندما تتجاوز القوى بين الجزيئات بين جزيئات السوائل قوى التنافر (التي تنشأ بسبب الحركة الحرارية).
4. ضغط الغاز المثالي - يتم حساب ضغط الغاز المثالي باستخدام P=nRT / V (حيث P هو الضغط ، n مقدار المادة ، R هو ثابت الغاز العام ، V هو الحجم و T هي درجة حرارة الغاز).
5. ضغط البخار - ضغط البخار الذي يتلامس مع مرحلته السائلة في نظام ديناميكي حراري مغلق.

ما الفرق بين متوسط المسار الحر والضغط؟

متوسط المسار الحر مقابل الضغط
متوسط المسار الحر هو متوسط المسافة التي يقطعها جسيم متحرك (ذرة أو جزيء أو أيون) بين الاصطدامات (التأثيرات المتتالية).	الضغط مصطلح علمي يستخدم لتسمية القوة المطبقة بشكل عمودي على مساحة سطح الوحدة.
وحدة القياس
يقاس متوسط المسار الحر كمسافة بالأمتار (غالبًا ما تستخدم كميكرومتر - ميكرومتر).	يقاس الضغط بوحدة النظام الدولي للوحدات باسكال (Pa).
نظرية
متوسط المسار الحر هو المسافة التي يقطعها جسيم متحرك.	الضغط هو القوة المؤثرة على وحدة مساحة (عموديًا).

ملخص - متوسط المسار الحر مقابل الضغط

متوسط المسار الحر هو متوسط المسافات التي يقطعها الجزيء بين الاصطدامات أثناء الحركة. الضغط هو القوة المؤثرة على مساحة سطح الوحدة في اتجاه عمودي.الفرق الرئيسي بين متوسط المسار الحر والضغط هو أن متوسط المسار الحر يقاس كمسافة بالأمتار بينما يقاس الضغط بوحدة SI Pascals (Pa).