Ποια θα προκαλέσει αύξηση της μέσης ελεύθερης διαδρομής για μόρια ένα δείγμα αερίου;
Τι είναι η μέση ελεύθερη διαδρομή;
Η μέση ελεύθερη διαδρομή (λ) είναι η μέση απόσταση που ένα μόριο ταξιδεύει μεταξύ συγκρούσεων με άλλα μόρια.
Παράγοντες που επηρεάζουν τη μέση ελεύθερη διαδρομή:
* Πυκνότητα (ή πίεση): Όσο περισσότερα μόρια είναι γεμάτα σε ένα χώρο, τόσο πιο πιθανό είναι να συγκρουστούν. Η υψηλότερη πυκνότητα (ή η πίεση) σημαίνει μια * μικρότερη * μέση ελεύθερη διαδρομή.
* Μοριακό μέγεθος: Τα μεγαλύτερα μόρια έχουν μεγαλύτερη περιοχή διατομής, καθιστώντας πιο πιθανές τις συγκρούσεις. Τα μεγαλύτερα μόρια έχουν * μικρότερη * μέση ελεύθερη διαδρομή.
* Θερμοκρασία: Ενώ η θερμοκρασία σχετίζεται με την ταχύτητα των μορίων, δεν αλλάζει άμεσα τη μέση ελεύθερη διαδρομή. Η αυξημένη θερμοκρασία σημαίνει ταχύτερα μόρια, αλλά κινούνται επίσης μέσω της ίδιας πυκνότητας άλλων μορίων.
Πώς να αυξήσετε τη μέση ελεύθερη διαδρομή:
Για να αυξήσετε τη μέση ελεύθερη διαδρομή, πρέπει να μειώσετε τη συχνότητα των συγκρούσεων. Εδώ είναι:
1. μείωση πυκνότητα (ή πίεση): Ο πιο άμεσος τρόπος για την αύξηση της μέσης ελεύθερης διαδρομής είναι η μείωση του αριθμού των μορίων σε έναν δεδομένο τόμο. Αυτό μπορεί να γίνει από:
* Μείωση της πίεσης: Αυτή είναι η πιο συνηθισμένη μέθοδος που χρησιμοποιείται σε πρακτικές εφαρμογές όπως τα συστήματα κενού.
* Αύξηση του όγκου: Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την επέκταση του δοχείου που συγκρατεί το αέριο.
2. Μειώστε το μοριακό μέγεθος: Ενώ δεν μπορείτε να αλλάξετε το μέγεθος των ίδιων των μορίων, θα μπορούσατε να μεταβείτε σε ένα αέριο με μικρότερα μόρια.
Συνοπτικά:
Ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για την αύξηση της μέσης ελεύθερης διαδρομής των μορίων αερίου είναι να μειώσετε την πυκνότητα (ή την πίεση) του αερίου .
