Percurso livre médio: diferenças entre revisões
m Bot: Modificando: ru:Длина свободного пробега |
|||
| Linha 18: | Linha 18: | ||
== Percurso médio na [[teoria cinética dos gases]] == |
== Percurso médio na [[teoria cinética dos gases]] == |
||
Na [[teoria cinética dos gases]], o '''percurso livre médio''' de uma partícula, tal como uma [[molécula]], é a distância média que a partícula percorre entre colisões com outras partículas em movimento. A fórmula <math>\ell = (n\sigma)^{-1},</math> ainda sustenta-se para uma partícula com uma alta velocidade relativa às velocidades de um conjunto de partículas idênticas com localizações |
Na [[teoria cinética dos gases]], o '''percurso livre médio''' de uma partícula, tal como uma [[molécula]], é a distância média que a partícula percorre entre colisões com outras partículas em movimento. A fórmula <math>\ell = (n\sigma)^{-1},</math> ainda sustenta-se para uma partícula com uma alta velocidade relativa às velocidades de um conjunto de partículas idênticas com localizações aleatórias. Se, por outro lado, as velocidades das partículas idênticas tem uma [[Distribuição de Maxwell-Boltzmann|distribuição de Maxwell]] de velocidades, a seguinte relação se aplica: |
||
:<math>\ell = (\sqrt{2}\, n\sigma)^{-1}.\,</math> |
:<math>\ell = (\sqrt{2}\, n\sigma)^{-1}.\,</math> |
||
Revisão das 05h22min de 11 de janeiro de 2009
Em mecânica estatística e teoria cinética dos gases, se define como percurso livre médio (ou livre caminho médio) à distância ou espaço entre duas colisões sucessivas das moléculas de um gás. Recordamos que num gás, suas moléculas estão em constante movimento chocando-se umas com as outras. A temperatura do gás é função da energia cinética destas.
Cálculo do percurso livre médio
O percurso livre médio é calculado multiplicando-se a velocidade média das partículas do gás pelo tempo entre as colisões:
sendo v a velocidade média das moléculas que será proporcional à raiz quadrada da temperatura e inversamente proporcional à raiz da massa da molécula e t o tempo médio entre colisões o qual depende fundamentalmente da densidade do gás.
Se pode estimar mediante a expressão:
Onde n é o número de moléculas por unidade de volume e σ é a seção eficaz de dispersão.
Percurso médio na teoria cinética dos gases
Na teoria cinética dos gases, o percurso livre médio de uma partícula, tal como uma molécula, é a distância média que a partícula percorre entre colisões com outras partículas em movimento. A fórmula ainda sustenta-se para uma partícula com uma alta velocidade relativa às velocidades de um conjunto de partículas idênticas com localizações aleatórias. Se, por outro lado, as velocidades das partículas idênticas tem uma distribuição de Maxwell de velocidades, a seguinte relação se aplica:
No ar, a temperatura ambiente e pressão normal, é da ordem de 3 / 10000 cm (3 / 10 m).
Referências
- REIF, F.: Física Estadística (Berkeley Physics Course, volumen 5). Editorial Reverté, 1993.
- CASTILLO GIMENO, J. L. y GARCÍA YBARRA, P. L.: Introducción a la Termodinámica Estadística mediante problemas. Editado por la UNED, octubre 2000.
