气体的平均自由程公式,气体平均自由程公式的K为多少

气体平均自由程公式的K为多少

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气体平均自由程公式的K为波尔兹曼常数(1.380662±0.000044)×10-23J·K-1,分子两次碰撞之间走过的路程称为自由程,而分子两次碰撞之间走过的平均路程称为平均自由程 。为了说明平均自由程,必须引入分子碰撞截面与分子平均碰撞频率这两个概念 。
理想气体分子作杂乱无章的运动的原因是气体分子间在作十分频繁的碰撞,碰撞使分子不断改变运动方向与速率大小,而且这种改变完全是随机的 。按照理想气体基本假定,分子在两次碰撞之间可看做匀速直线运动,也就是说,分子在运动中没有受到分子力作用,因而是自由的 。
气体的平均自由程公式气体分子平均自由程解释如下:
这是一个物理学名词 。自由程是指一个分子与其它分子相继两次碰撞之间,经过的直线路程 。对个别分子而言,自由程时长时短,但大量分子的自由程具有确定的统计规律 。大量分子自由程的平均值称为平均自由程 。
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分子平均自由程:气体分子在两次碰撞的间隔时间里走过的平均距离 。气体分子的平均自由程与单位体积内的气体分子数n成反比 。在常温常压的条件下,气体分子的平均自由程是极短的 。
把分子两次碰撞之间走过的路程称为自由程,而分子两次碰撞之间走过的平均路程称为平均自由程 。为说明平均自由程,引入分子碰撞截面与分子平均碰撞频率两个概念 。
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致使理想气体分子作杂乱无章的运动的原因是气体分子间在作十分频繁的碰撞,碰撞使分子不断改变运动方向与速率大小,而且这种改变完全是随机的 。按照理想气体基本假定,分子在两次碰撞之间可看做匀速直线运动,也就是说,分子在运动中没有受到分子力作用,因而是自由的 。
严格说来,分子碰撞截面是描述两个微观粒子碰撞概率的一种物理量 。其几何意义是:当两个微观粒子(或粒子系统)碰撞时,碰撞概率正比于沿运动方向来看另一粒子(或粒子系统)等效的几何截面,这个几何截面就是碰撞截面 。
平均自由程公式平均自由程公式:λ=1/(√2πd^2n) 。在一定的条件下,一个气体分子在连续两次碰撞之间可能通过的各段自由程的平均值,微粒的平均自由程是指微粒与其他微粒碰撞所通过的平均距离 。用符号λ表示,单位为米 。
气体是指无形状有体积的可压缩和膨胀的流体 。气体是物质的一个态 。气体与液体一样是流体:它可以流动,可变形 。与液体不同的是气体气体分子间距离很大,可以被压缩膨胀 。假如没有限制(容器或力场)的话,气体可以膨胀,其体积不受限制 。气态物质的原子或分子相互之间可以自由运动 。
热学平均自由程公式0度下气体分子的平均自由程公式为:
$$\lambda=\frac{kT}{\sqrt{2}\pi d^2p}$$
其中,$\lambda$表示平均自由程,$k$表示玻尔兹曼常数,$T$表示气体的绝对温度,$d$表示气体分子的直径,$p$表示气体的压强 。
需要注意的是,在这个公式中,假设气体分子之间是硬球模型,忽略了气体分子之间的相互作用力 。因此,这个公式只适用于气体分子之间的碰撞非常稀疏的情况 。
大学物理理想气体状态方程p=nkT中的k是什么P是气体的压强,应该用大写,n是分子数密度,T是温度,应该用大写,k是玻尔兹曼常数,约为1.38*10^-23J/K 。后面的公式中n和前面的n一致,N为分子的个数,V是气体的总体积,应该为大写 。理想气体方程适用于温度不太高(正常可以想象的温度即可),压强不太大(1个大气压左右)时即可使用,一般不深入研究的话,都是可以用的 。
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