¿Cuál es el camino libre medio?
Una ruta libre media es la longitud promedio que una partícula puede viajar en un entorno antes de chocar, ser absorbido o reaccionando con otra partícula. El término se usa con frecuencia para discutir el comportamiento de los gases, pero también se ha aplicado en los campos de sonido y luz. Se podría calcular el camino libre medio de un jugador en un juego de fútbol. Sobre una base relativa, una molécula de oxígeno viaja mucho más lejos en el aire antes de colisionar que el jugador de fútbol.
Los gases son un estado o condición de materia en el que las moléculas se sienten tan libremente atraídas entre sí que están fluyendo libremente y ocuparán todo el volumen de un contenedor. El volumen de un gas es el volumen del recipiente. Los gases se comprimen, expanden y se mezclan fácilmente. Los gases a menudo son invisibles debido a su baja concentración de materia por unidad de volumen, o, declarados de manera diferente, la larga ruta libre media de sus moléculas.
En la química, los cálculos de la ruta libre media son útiles para estudiar la reacción de gas.Havior. El valor de la ruta es, por necesidad, el resultado de los modelos, ya que no hay forma de medir o rastrear ninguna molécula. Los científicos analizan los parámetros observables como el volumen, la temperatura y la presión, así como el tamaño de las moléculas en el gas y la concentración de gas para modelar el comportamiento de la molécula de gas y derivar valores calculados.
Las moléculas del aire, en condiciones estándar de 1 atmósfera (14.7 libras por pulgada cuadrada), 0 eg; c (32 ° F) y un diámetro molecular establecido de 0.3 nanómetros, nm, (1.2 x 10-8 pulgadas), tiene una ruta libre media calculada de 93 nm (3.6 x 10-6 pulgadas). La separación molecular promedio se calcula a 3.3 nm (1.3 x10-7 pulgadas). Si los jugadores de fútbol fueran tan ágiles como los átomos, su camino libre medio sería de unos 800 pies (244 metros), basado en un campo de fútbol americano. Por supuesto, los jugadores de fútbol no están dispersos uniformemente sobre el campo al igual que las moléculas de gas wen un recinto.
En estudios de sonido, la ruta libre media se refiere a la distancia promedio que viaja un rayo de sonido antes de reflejarse en un obstáculo. Este cálculo es importante en la acústica y depende del volumen de una habitación y la superficie total de las paredes, el techo y el piso de la habitación. Los estudios acústicos, aunque complicados, son cuantificables, ya que la velocidad de las ondas sonoras se puede medir con precisión en una variedad de condiciones.
Los estudios de dispersión de la luz a través de gases o líquidos utilizan cálculos de ruta libre de dispersión de dispersión. Estos se definen como la distancia promedio recorrida por un fotón antes de que ocurra un evento de dispersión debido a la colisión o absorción del fotón. Los cálculos pueden usarse para determinar cosas como la turbidez de agua y las concentraciones de varias soluciones. Los bebedores de té están observando dispersión de camino medio libre para determinar si su té se ha elaborado lo suficiente.