Perbezaan Utama – Min Laluan Percuma vs Tekanan
Min laluan bebas ialah purata jarak yang dilalui oleh molekul yang bergerak semasa berlanggar dengan molekul lain. Oleh itu, ia diukur dengan unit ukuran panjang. Purata laluan bebas ditentukan menggunakan kelajuan purata molekul, dan kekerapan perlanggaran sejak menentukan laluan bebas min menggunakan jarak adalah sukar. Tekanan adalah istilah saintifik yang sering digunakan. Ia adalah daya serenjang yang digunakan pada luas permukaan unit. Perbezaan utama antara laluan bebas purata dan tekanan ialah laluan bebas min diukur sebagai jarak dalam meter manakala tekanan diukur oleh unit SI Pascals (Pa).
Apakah Mean Free Path?
Min laluan bebas ialah purata jarak yang dilalui oleh zarah yang bergerak (atom, molekul atau ion) antara perlanggaran (kesan berturut-turut). Perlanggaran ini mengubah suai arah atau tenaga zarah yang bergerak. Istilah ini dipanggil laluan percuma min kerana ia dikira sebagai nilai purata. Purata laluan bebas boleh dianggarkan menggunakan teori kinetik. Teori kinetik menyatakan bahawa molekul gas berada dalam gerakan rawak yang berterusan dengan perlanggaran yang kerap antara satu sama lain. Purata laluan bebas dilambangkan dengan simbol "λ". Mari kita pertimbangkan contoh untuk memahami maksud laluan bebas.
Rajah 1: Pergerakan molekul gas dengan perlanggaran antara molekul gas dan dinding bekas.
Min Pengiraan Laluan Percuma
Purata laluan bebas molekul gas dalam imej di atas diberikan seperti di bawah.
λ=(D1 + D2 + D3 + D4) /4
Walau bagaimanapun, pengiraan jenis ini tidak boleh dilakukan kerana jarak antara setiap perlanggaran tidak dapat ditentukan dengan mudah. Oleh itu, min laluan bebas dikira seperti berikut.
λ={c} / Z
Di sini, {c} ialah kelajuan purata molekul gas dan Z ialah kekerapan perlanggaran. Kekerapan perlanggaran ialah kadar di mana dua molekul berlanggar antara satu sama lain. Oleh itu, ia bersamaan dengan 1/t (t ialah purata masa antara perlanggaran). Kemudian persamaan di atas boleh disusun semula seperti berikut.
λ={c} / (1/t)
λ={c} t
Apakah itu Tekanan?
Tekanan ialah istilah saintifik yang digunakan untuk menamakan daya yang dikenakan secara berserenjang dengan luas permukaan unit. Apabila bendalir dipertimbangkan, tekanan ialah tegasan pada satu titik dalam bendalir. Unit SI untuk mengukur tekanan ialah Pascal (Pa). Tekanan dilambangkan dengan simbol "P". Walau bagaimanapun, terdapat beberapa unit biasa yang digunakan untuk mengukur tekanan. Cth: N/m2 (Newton per meter persegi), psi (paun-daya per inci persegi), atm (atmosfera), 1/760 atm dinamakan sebagai satu torr.
Rajah 2: Tekanan ialah daya serenjang yang dikenakan pada permukaan dibahagikan dengan luas permukaan di mana daya dikenakan.
Persamaan untuk Pengiraan Tekanan
Tekanan boleh dikira menggunakan persamaan berikut:
P=– (F/A)
Di mana p ialah tekanan, F ialah magnitud daya yang dikenakan pada kawasan seluas A. Terdapat beberapa jenis tekanan.
- Tekanan cecair – daya mampatan pada titik dalam bendalir.
- Tekanan letupan – tekanan yang terhasil daripada penyalaan gas letupan.
- Tekanan negatif – terdapat keadaan tertentu di mana tekanan menjadi negatif. Cth: apabila daya antara molekul antara molekul bendalir melebihi daya tolakan (yang tercipta akibat gerakan terma).
- Tekanan gas ideal – tekanan gas ideal dikira menggunakan P=nRT/V (di mana P ialah tekanan, n ialah jumlah bahan, R ialah pemalar gas universal, V ialah isipadu dan T ialah suhu gas).
- Tekanan wap – tekanan wap yang berhubung dengan fasa cecairnya dalam sistem termodinamik tertutup.
Apakah Perbezaan Antara Min Laluan Bebas dan Tekanan?
Min Laluan Bebas vs Tekanan |
|
| Min laluan bebas ialah purata jarak yang dilalui oleh zarah yang bergerak (atom, molekul atau ion) antara perlanggaran (kesan berturut-turut). | Tekanan ialah istilah saintifik yang digunakan untuk menamakan daya yang dikenakan berserenjang dengan luas permukaan unit. |
| Unit Pengukuran | |
| Min laluan bebas diukur sebagai jarak dalam meter (sering digunakan sebagai mikrometer – μm). | Tekanan diukur dengan unit SI Pascals (Pa). |
| Teori | |
| Min laluan bebas ialah jarak yang dilalui oleh zarah yang bergerak. | Tekanan ialah daya yang dikenakan pada unit luas (serenjang). |
Ringkasan – Min Laluan Percuma vs Tekanan
Min laluan bebas ialah purata jarak yang dilalui oleh molekul antara perlanggaran semasa pergerakan. Tekanan ialah daya yang dikenakan pada kawasan permukaan unit dalam arah serenjang. Perbezaan utama antara laluan bebas purata dan tekanan ialah laluan bebas purata diukur sebagai jarak dalam meter manakala tekanan diukur oleh unit SI Pascals (Pa).
