평균 자유 경로 란 무엇입니까?

평균 자유 경로는 입자가 다른 입자와 충돌, 흡수 또는 반응하기 전에 환경에서 이동할 수있는 평균 길이입니다. 이 용어는 종종 가스의 거동을 논의하기 위해 사용되지만 소리와 빛의 분야에도 적용되었습니다. 축구 경기에서 선수의 평균 자유 경로를 계산할 수 있습니다. 상대적으로, 산소 분자는 축구 선수보다 충돌하기 전에 공기 중에서 훨씬 더 멀리 이동합니다.

가스는 분자가 서로 느슨하게 끌어 당겨 자유롭게 흐르고 용기의 전체 부피를 차지하는 물질의 상태 또는 상태입니다. 가스의 부피는 용기의 부피입니다. 가스는 쉽게 압축, 팽창 및 혼합됩니다. 가스는 종종 단위 부피당 물질의 농도가 낮거나 분자의 긴 자유 경로로 인해 보이지 않습니다.

화학에서, 평균 자유 경로의 계산은 가스 반응 거동 연구에 유용합니다. 경로의 가치는 필연적으로 하나의 분자를 측정하거나 추적 할 방법이 없기 때문에 모델의 결과입니다. 과학자들은 가스 분자 거동을 모델링하고 계산 된 값을 도출하기 위해 가스의 분자 크기와 가스 농도뿐만 아니라 부피, 온도 및 압력과 같은 관찰 가능한 매개 변수를 조사합니다.

1 기압 (제곱 인치당 14.7 파운드), 0 ℃ (32 ° F)의 표준 조건 및 0.3 나노 미터 (nm)의 명시된 분자 직경 (1.2 x 10-8 인치)의 공기 분자는 93 nm의 계산 된 평균 자유 경로 (3.6 x 10-6 인치). 평균 분자 분리는 3.3nm (1.3 x10-7 인치)에서 계산됩니다. 축구 선수가 원자만큼 민첩한 경우 평균 자유 경로는 미식 축구장을 기준으로 약 244m입니다. 물론, 축구 선수들은 인클로저 내에서 가스 분자처럼 필드 주위에 균등하게 분산되지 않습니다.

사운드 연구에서 평균 자유 경로는 장애물에서 반사되기 전에 사운드 광선이 이동하는 평균 거리를 나타냅니다. 이 계산은 음향학에서 중요하며 방의 부피와 방의 벽, 천장 및 바닥의 총 표면적에 따라 달라집니다. 음파 속도는 다양한 조건에서 정확하게 측정 할 수 있기 때문에 음향 연구는 복잡하지만 정량화 할 수 있습니다.

가스 또는 액체를 통한 광 산란에 대한 연구는 산란 평균 자유 경로 계산을 사용합니다. 이들은 광자의 충돌 또는 흡수로 인해 산란 이벤트가 발생하기 전에 광자가 이동 한 평균 거리로 정의됩니다. 이 계산은 탁도 및 다양한 용액의 농도와 같은 것들을 결정하는 데 사용될 수 있습니다. 차를 마시는 사람들은 차가 충분히 추출되었는지 확인하기 위해 산란이없는 평균 경로를 관찰하고 있습니다.