Mahalagang Pagkakaiba – Mean Free Path vs Pressure
Ang ibig sabihin ng libreng landas ay ang average na distansyang nilakbay ng isang gumagalaw na molekula habang bumabangga sa ibang mga molekula. Samakatuwid, ito ay sinusukat sa pamamagitan ng mga yunit ng pagsukat ng haba. Ang ibig sabihin ng libreng landas ay tinutukoy gamit ang average na bilis ng isang molekula, at ang dalas ng banggaan dahil mahirap matukoy ang ibig sabihin ng libreng landas gamit ang mga distansya. Ang presyon ay isang pang-agham na termino na kadalasang ginagamit. Ito ay ang perpendikular na puwersa na inilapat sa isang unit surface area. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng ibig sabihin ng libreng landas at presyon ay ang ibig sabihin ng libreng landas ay sinusukat bilang isang distansya sa metro samantalang ang presyon ay sinusukat ng SI unit na Pascals (Pa).
Ano ang Mean Free Path?
Ang ibig sabihin ng libreng landas ay ang average na distansya na nilakbay ng isang gumagalaw na particle (isang atom, molekula o ion) sa pagitan ng mga banggaan (sunod-sunod na epekto). Binabago ng mga banggaan na ito ang direksyon o enerhiya ng gumagalaw na mga particle. Ang terminong ito ay tinatawag na mean free path dahil ito ay kinakalkula bilang isang average na halaga. Ang ibig sabihin ng libreng landas ay maaaring matantya gamit ang kinetic theory. Ang kinetic theory ay nagsasaad na ang mga molekula ng gas ay nasa pare-parehong random na paggalaw na may madalas na banggaan sa isa't isa. Ang ibig sabihin ng libreng landas ay tinutukoy ng simbolo na "λ". Isaalang-alang natin ang isang halimbawa upang maunawaan kung ano ang ibig sabihin ng libreng landas.
Figure 1: Paggalaw ng molekula ng gas na may mga banggaan sa pagitan ng molekula ng gas at ng dingding ng lalagyan.
Mean Free Path Calculation
Ang ibig sabihin ng libreng landas ng molekula ng gas sa larawan sa itaas ay ibinigay tulad ng nasa ibaba.
λ=(D1 + D2 + D3 + D4) /4
Gayunpaman, ang ganitong uri ng pagkalkula ay hindi posible dahil ang mga distansya sa pagitan ng bawat banggaan ay hindi madaling matukoy. Kaya, ang ibig sabihin ng libreng landas ay kinakalkula bilang mga sumusunod.
λ={c} / Z
Dito, ang {c} ay ang average na bilis ng isang molekula ng gas at ang Z ay ang dalas ng banggaan. Ang dalas ng banggaan ay ang bilis ng pagbangga ng dalawang molekula sa isa't isa. Samakatuwid, ito ay katumbas ng 1/t (t ay ang average na oras sa pagitan ng mga banggaan). Pagkatapos ang equation sa itaas ay maaaring muling isaayos tulad ng sumusunod.
λ={c} / (1/t)
λ={c} t
Ano ang Pressure?
Ang
Pressure ay isang siyentipikong termino na ginagamit upang pangalanan ang puwersang inilapat patayo sa isang unit surface area. Kapag ang isang likido ay isinasaalang-alang, ang presyon ay ang stress sa isang punto sa loob ng isang likido. Ang yunit ng SI ng pagsukat ng presyon ay Pascal (Pa). Ang presyon ay tinutukoy ng simbolo na "P". Gayunpaman, mayroong ilang ilang karaniwang mga yunit na ginagamit upang sukatin ang presyon. Hal: N/m2 (Newton bawat metro kuwadrado), psi (ang pound-force bawat square inch), atm (atmosphere), 1/760 ng atm ay pinangalanan bilang isang torr.
Figure 2: Ang presyur ay ang perpendikular na puwersa na inilapat sa isang ibabaw na hinati sa lugar ng ibabaw kung saan ipinapatupad ang puwersa.
Equation para sa Pagkalkula ng Presyon
Maaaring kalkulahin ang presyon gamit ang sumusunod na equation:
P=– (F/A)
Kung saan ang p ay ang presyon, ang F ay ang magnitude ng puwersa na nalalapat sa isang lugar na A. Mayroong ilang mga uri ng presyon.
- Pluid pressure – ang compressive force sa isang punto sa loob ng fluid.
- Presyur ng pagsabog – ang presyon na dulot ng pag-aapoy ng mga sumasabog na gas.
- Negative pressure – may ilang kundisyon kung saan nagiging negatibo ang pressure. Hal: kapag ang intermolecular forces sa pagitan ng mga fluid molecule ay lumampas sa repulsive forces (na nilikha dahil sa thermal motion).
- Pressure ng ideal gas – ang pressure ng ideal gas ay kinakalkula gamit ang P=nRT/V (kung saan ang P ay ang pressure, n ang dami ng substance, ang R ay ang universal gas constant, ang V ay ang volume at T ay ang temperatura ng gas).
- Presyon ng singaw – ang presyon ng singaw na nakikipag-ugnayan sa likido nitong bahagi sa isang saradong thermodynamic system.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Mean Free Path at Pressure?
Mean Free Path vs Pressure |
|
| Ang ibig sabihin ng libreng landas ay ang average na distansyang nilakbay ng isang gumagalaw na particle (isang atom, molekula o ion) sa pagitan ng mga banggaan (sunud-sunod na epekto). | Ang presyon ay isang siyentipikong termino na ginagamit upang pangalanan ang puwersang inilapat patayo sa isang unit surface area. |
| Unit ng Pagsukat | |
| Ang ibig sabihin ng libreng landas ay sinusukat bilang distansya sa metro (kadalasang ginagamit bilang micrometers – μm). | Ang presyon ay sinusukat ng SI unit na Pascals (Pa). |
| Teorya | |
| Ang ibig sabihin ng libreng landas ay ang distansyang nilakbay ng gumagalaw na particle. | Ang presyon ay ang puwersang inilapat sa isang unit area (perpendikular). |
Buod – Mean Free Path vs Pressure
Ang ibig sabihin ng libreng landas ay ang average ng mga distansyang nilakbay ng isang molekula sa pagitan ng mga banggaan habang gumagalaw. Ang presyon ay ang puwersa na inilapat sa isang lugar ng ibabaw ng yunit sa isang patayong direksyon. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mean free path at pressure ay ang ibig sabihin ng free path ay sinusukat bilang distansya sa metro samantalang ang pressure ay sinusukat ng SI unit na Pascals (Pa).
