Средният свободен пробег - studopediya

Взаимодействие на молекули в газ, чийто молекули са на сравнително голямо разстояние един от друг, има характера на сблъсъка. Collision честота зависи от времето на процесите, водещи до създаването на състоянието на термодинамично равновесие: дифузия, топлопроводимост, електрическа проводимост. В допълнение, честотата на сблъсъци разбира преходи зависим фаза в такива системи.

Средният свободен пътя на газови молекули се нарича разстоянието транспортирани от една молекула на следващия сблъсък. Тази стойност е в процес на сблъсък на случаен принцип се промени, така че е необходимо да се въведе средна стойност на физическото количество.

За да се определи честотата на сблъсъци, а средният свободен пробег, да приемем, че всички останали на молекулата, а един от тях се движи със средна скорост на нагряване с. Нека всички молекули имат същия диаметър г. Нека концентрацията на молекулите е п. като се разбира броят на частиците, принадлежащи на единица площ, а не да обем на единица за виртуалната двумерен движението под концентрацията. Частиците се движат, и посоката на движение на частицата (фиг. 1) се променя след всеки удар. 1 секунди молекула ще премине на разстояние, равно на скоростта си, но траекторията на това движение не е права линия и начупена линия. Равен два реда успоредни на праволинейна част от траекторията на движение на частиците на разстояние равно на диаметъра на молекула на тази част. Всеки един от тези пукнатини, ще "стои" частици, така че, плаващи частици ще се сблъскат сблъсък с него, трябва да се удари в центъра на фиксирана частица между успоредни линии.

Ние се изчисли броят на ударите с опит от летящи частици в секунда. През това време тя преминава на разстояние, равно на скоростта. В зоната, затворена между успоредните линии е приблизително равна на произведението от два пъти диаметъра на дължината на линия V, т.е. , Броят на частици в тази област. Тази стойност е равен на броя на сблъсъци с други молекули, изолирани частици в 1 секунда. Разделяне тази стойност път о, преминават във втора молекула, израз за средната свободен път:

Тази формула се получава по модел, в който облицовката има средна скорост на молекула, а останалата част на неподвижната на молекула. Отчитане на недвижими движение на други молекули, е доста сложно, но на практика не се променя тази формула, той по-нататък се появява само маловажно безразмерна фактор в знаменателя.