माध्य मुक्त पथ और दबाव के बीच अंतर

2024 लेखक: Alex Aldridge | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 13:39

मुख्य अंतर - मतलब मुक्त पथ बनाम दबाव

माध्य मुक्त पथ एक गतिमान अणु द्वारा अन्य अणुओं से टकराने के दौरान तय की गई औसत दूरी है। इसलिए, इसे लंबाई की माप की इकाइयों द्वारा मापा जाता है। औसत मुक्त पथ एक अणु की औसत गति का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है, और दूरी का उपयोग करके माध्य मुक्त पथ का निर्धारण करने के बाद से टकराव की आवृत्ति मुश्किल होती है। दबाव एक वैज्ञानिक शब्द है जिसका प्रयोग अक्सर किया जाता है। यह एक इकाई सतह क्षेत्र पर लगाया गया लंबवत बल है। माध्य मुक्त पथ और दबाव के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि माध्य मुक्त पथ को मीटर में दूरी के रूप में मापा जाता है जबकि दबाव को SI इकाई पास्कल (Pa) द्वारा मापा जाता है।

मीन फ्री पाथ क्या है?

माध्य मुक्त पथ एक गतिमान कण (एक परमाणु, अणु या आयन) द्वारा टक्करों (क्रमिक प्रभावों) के बीच तय की गई औसत दूरी है। ये टकराव गतिमान कणों की दिशा या ऊर्जा को संशोधित करते हैं। इस पद को माध्य मुक्त पथ कहा जाता है क्योंकि इसकी गणना औसत मान के रूप में की जाती है। गतिज सिद्धांत का उपयोग करके माध्य मुक्त पथ का अनुमान लगाया जा सकता है। गतिज सिद्धांत में कहा गया है कि गैस के अणु एक दूसरे के साथ लगातार टकराव के साथ निरंतर यादृच्छिक गति में होते हैं। माध्य मुक्त पथ को "λ" प्रतीक द्वारा निरूपित किया जाता है। मुक्त पथ का अर्थ क्या है, इसे समझने के लिए आइए एक उदाहरण पर विचार करें।

चित्र 1: गैस के अणु और कंटेनर की दीवार के बीच टकराव के साथ गैस अणु की गति।

मीन फ्री पाथ कैलकुलेशन

उपरोक्त छवि में गैस अणु का औसत मुक्त पथ नीचे दिया गया है।

λ=(D1 + D2 + D3 + D4) /4

हालांकि, इस प्रकार की गणना संभव नहीं है क्योंकि प्रत्येक टक्कर के बीच की दूरी आसानी से निर्धारित नहीं की जा सकती है। इसलिए, माध्य मुक्त पथ की गणना इस प्रकार की जाती है।

λ={सी} / जेड

यहाँ, {c} एक गैस अणु की औसत गति है और Z टक्कर आवृत्ति है। टक्कर आवृत्ति वह दर है जिस पर दो अणु एक दूसरे से टकराते हैं। इसलिए, यह 1/t के बराबर है (t टक्करों के बीच का औसत समय है)। फिर उपरोक्त समीकरण को निम्न प्रकार से पुनर्व्यवस्थित किया जा सकता है।

λ={सी} / (1/टी)

λ={सी} टी

दबाव क्या है?

दबाव एक वैज्ञानिक शब्द है जिसका प्रयोग एक इकाई सतह क्षेत्र पर लंबवत लागू बल को नाम देने के लिए किया जाता है। जब एक तरल पदार्थ पर विचार किया जाता है, तो दबाव एक तरल पदार्थ के भीतर एक बिंदु पर तनाव होता है। दाब मापने की SI इकाई पास्कल (Pa) है।दबाव को "P" प्रतीक द्वारा निरूपित किया जाता है। हालांकि, दबाव को मापने के लिए उपयोग की जाने वाली कुछ सामान्य इकाइयाँ हैं। Ex: N/m^{2 (न्यूटन प्रति वर्ग मीटर), psi (पाउंड-बल प्रति वर्ग इंच), atm (वायुमंडल), 1/760 atm को one torr नाम दिया गया है।}

चित्र 2: दबाव सतह क्षेत्र से विभाजित सतह पर लगाया गया लंबवत बल है जिस पर बल लगाया जाता है।

दबाव की गणना के लिए समीकरण

दबाव की गणना निम्न समीकरण का उपयोग करके की जा सकती है:

पी=– (एफ/ए)

जहां पी दबाव है, एफ बल का परिमाण है जो ए के क्षेत्र पर लागू होता है। कई प्रकार के दबाव होते हैं।

1. द्रव दबाव - द्रव के भीतर एक बिंदु पर संपीडन बल।
2. विस्फोट का दबाव - विस्फोटक गैसों के प्रज्वलन के परिणामस्वरूप दबाव।
3. नकारात्मक दबाव - कुछ स्थितियां ऐसी होती हैं जहां दबाव नकारात्मक हो जाता है। उदाहरण: जब द्रव के अणुओं के बीच अंतर-आणविक बल प्रतिकारक बल (जो तापीय गति के कारण उत्पन्न होते हैं) से अधिक हो जाते हैं।
4. एक आदर्श गैस का दबाव - एक आदर्श गैस के दबाव की गणना P=nRT/V का उपयोग करके की जाती है (जिसमें P दबाव है, n पदार्थ की मात्रा है, R सार्वभौमिक गैस स्थिरांक है, V है आयतन और T गैस का तापमान है)।
5. वाष्प दबाव - वाष्प का दबाव जो एक बंद थर्मोडायनामिक प्रणाली में अपने तरल चरण के संपर्क में होता है।

माध्य मुक्त पथ और दबाव में क्या अंतर है?

मीन फ्री पाथ बनाम प्रेशर
माध्य मुक्त पथ एक गतिमान कण (एक परमाणु, अणु या आयन) द्वारा टक्करों (क्रमिक प्रभावों) के बीच तय की गई औसत दूरी है।	दबाव एक वैज्ञानिक शब्द है जिसका उपयोग एक इकाई सतह क्षेत्र पर लंबवत लागू बल को नाम देने के लिए किया जाता है।
माप की इकाई
माध्य मुक्त पथ को मीटर में दूरी के रूप में मापा जाता है (अक्सर माइक्रोमीटर - माइक्रोन के रूप में उपयोग किया जाता है)।	दबाव को SI इकाई पास्कल (Pa) द्वारा मापा जाता है।
सिद्धांत
माध्य मुक्त पथ एक गतिमान कण द्वारा तय की गई दूरी है।	दबाव एक इकाई क्षेत्र (लंबवत) पर लगाया जाने वाला बल है।

सारांश - मीन फ्री पाथ बनाम प्रेशर

माध्य मुक्त पथ गति के दौरान टकराव के बीच एक अणु द्वारा तय की गई दूरी का औसत है। दबाव एक इकाई सतह क्षेत्र पर लंबवत दिशा में लगाया गया बल है।माध्य मुक्त पथ और दबाव के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि माध्य मुक्त पथ को मीटर में दूरी के रूप में मापा जाता है जबकि दबाव को SI इकाई पास्कल (Pa) द्वारा मापा जाता है।