Calea liberă medie - studopediya

Interacțiunea moleculelor într-un gaz al cărui molecule sunt la o distanță relativ mare unul de altul, are natura coliziunii. Frecventa Coliziunea depinde de timpul proceselor care conduc la stabilirea stării de echilibru termodinamic: difuzie, conductivitate termică, conductivitate electrică. În plus, frecvența coliziunilor desigur tranziții de fază dependente de astfel de sisteme.

Calea medie liberă a moleculelor de gaz se numește distanța parcursă de la o moleculă la următoarea coliziune. Această valoare este în procesul de coliziune a schimbat în mod aleatoriu, astfel încât este necesar să se introducă o valoare medie a cantității fizice.

Pentru a determina frecvența coliziunilor și drumul liber, să presupunem că tot restul moleculei, iar unul dintre ele se mișcă cu o rată medie de căldură v. Lăsați toate moleculele să aibă același diametru d. Lăsați concentrația moleculelor este n. înțelegându-se numărul de particule care aparțin unei zone unitate, și nu la un volum unitar pentru mișcarea virtuală bidimensională sub concentrația. Particulele muta, și direcția de mișcare a particulei (Fig. 1) este schimbată după fiecare ciocnire. 1 moleculă secundă va trece o distanță egală cu viteza sa, dar traiectoria acestei mișcări nu este o linie dreaptă, și o linie întreruptă. Desenați două linii paralele cu partea rectilinie a traiectoriei mișcării particulelor la o distanță egală cu diametrul unei molecule a acestei porțiuni. Fiecare dintre aceste linii de fractura vor „sta“ particule, astfel încât particulele de zbor ar experimenta o coliziune cu ea, trebuie să lovit centrul particulei fixe între liniile paralele.

Se calculează numărul de accidente vasculare cerebrale cu experiență de zbor de particule pe secundă. În acest timp ea trece printr-o viteză egală distanță. Zona închisă între liniile paralele este aproximativ egală cu produsul de două ori diametrul la lungimea liniei v, adică . Numărul de particule în acest domeniu este. Această valoare este egală cu numărul de coliziuni cu alte molecule particule izolate în 1 secundă. Împărțind această cale valoare v, traversată într-o a doua moleculă, o expresie pentru drumul liber:

Această formulă este obținută într-un model în care paramentului are o viteză medie a unei molecule, iar restul moleculei imobili. Contabilizarea mișcarea reală a altor molecule este destul de complicată, dar, practic, nu schimbă această formulă, apare în continuare doar factorul adimensional neimportante la numitor.