Qual é o caminho livre médio?
Um caminho livre médio é o comprimento médio que uma partícula pode viajar em um ambiente antes de colidir, ser absorvida por ou reagir com outra partícula. O termo é freqüentemente usado para discutir o comportamento dos gases, mas também foi aplicado nos campos de som e luz. Pode -se calcular o caminho livre médio de um jogador em um jogo de futebol. Em uma base relativa, uma molécula de oxigênio viaja muito mais ao ar antes de colidir do que o jogador de futebol.
Os gases são um estado ou condição de matéria em que as moléculas são tão frouxamente atraídas entre si que estão fluindo livremente e ocuparão todo o volume de um recipiente. O volume de um gás é o volume do recipiente. Os gases são facilmente comprimidos, expandidos e misturados. Os gases geralmente são invisíveis devido à sua baixa concentração de matéria por unidade de volume, ou, declarados de maneira diferente, o caminho livre médio longo de suas moléculas.Havior. O valor do caminho é, de necessidade, o resultado de modelos, pois não há como medir ou rastrear qualquer molécula. Os cientistas analisam parâmetros observáveis, como volume, temperatura e pressão, bem como o tamanho das moléculas no gás e a concentração de gás para modelar o comportamento da molécula de gás e derivar valores calculados.
As moléculas de ar, em condições padrão de 1 atmosfera (14,7 libras por polegada quadrada), 0DEG; C (32 ° F) e um diâmetro molecular declarado de nanômetros 0,3, nm (3,6 x 10 a 8 polegadas), possui um caminho médio calculado de 93 NM (3,6 x 10-6 x 10-6. A separação molecular média é calculada a 3,3 nm (1,3 x10-7 polegadas). Se os jogadores de futebol fossem tão ágeis quanto os átomos, seu caminho livre médio seria de cerca de 244 metros, com base em um campo de futebol americano. Obviamente, os jogadores de futebol não estão dispersos uniformemente sobre o campo, assim como as moléculas de gás wIthin um recinto.
Em estudos de som, o caminho livre médio refere -se à distância média que um raio de som percorre antes de ser refletido em um obstáculo. Esse cálculo é importante na acústica e depende do volume de uma sala e da área de superfície total das paredes, teto e piso da sala. Os estudos acústicos, embora complicados, são quantificáveis, pois a velocidade das ondas sonoras pode ser medida com precisão sob uma variedade de condições.
Estudos de espalhamento de luz através de gases ou líquidos usam cálculos médios de espalhamento. Eles são definidos como a distância média percorrida por um fóton antes que um evento de espalhamento ocorra devido a colisão ou absorção do fóton. Os cálculos podem ser usados para determinar coisas como turbidez e concentrações de várias soluções. Os bebedores de chá estão observando o caminho médio livre de espalhamento para determinar se o chá se preparou o suficiente.