Was ist die mitllere freie Weglänge?

Eine mitllere freie Weglänge ist die durchschnittliche Länge, die ein Partikel in eine Umwelt reisen kann, bevor er zusammenstößt und vorbei aufgesogen wird oder reagiert mit einem anderen Partikel. Der Ausdruck wird häufig verwendet, um das Verhalten der Gase zu besprechen, aber auch ist auf den Gebieten des Tones und des Lichtes angewendet worden. Ein konnte die mitllere freie Weglänge eines Spielers in einem Fußballspiel berechnen. Auf einer relativen Basis reist ein Molekül des Sauerstoffes viel weit in einer Luft, bevor es zusammenstößt, als der Fußballspieler tut.

Gase sind ein Zustand oder ein Zustand der Angelegenheit, in dem die Moleküle so lose miteinander angezogen werden, die sie frei fließend sind und das gesamte Volumen eines Behälters besetzen werden. Das Volumen eines Gases ist das Volumen des Behälters. Gase werden leicht zusammengedrückt, erweitert und gemischt. Gase liegen häufig unsichtbares an ihrer niedrigen Konzentration der Angelegenheit pro das Maßeinheitsvolumen oder, anders als angegeben, die lange mitllere freie Weglänge ihrer Moleküle.

In der Chemie sind Berechnungen der mitlleren freien Weglänge nützlich, wenn man Gasreaktionsverhalten studiert. Der Wert des Weges ist, von der Notwendigkeit, das Resultat der Modelle, da es keine Weise gibt, jedes mögliches ein Molekül zu messen oder aufzuspüren. Wissenschaftler betrachten wahrnehmbare Parameter wie Volumen, Temperatur, und Druck sowie die Größe der Moleküle im Gas und in der Gaskonzentration, Gasmolekülverhalten zu modellieren und berechnete Werte abzuleiten.

Die Moleküle der Luft, an den Standardzuständen von 1 Atmosphäre (14.7 Pfund pro Quadratzoll), 0deg; C (32°F) und ein angegebener molekularer Durchmesser von 0.3 Nanometern, Nanometer, (1.2 x 10-8 bewegt) Schritt für Schritt fort, hat eine berechnete mitllere freie Weglänge von 93 Nanometer (3.6 x 10-6 bewegt Schritt für Schritt fort). Die durchschnittliche molekulare Trennung wird bei 3.3 Nanometer berechnet (1.3 Zoll x10-7). Wenn Fußballspieler so flink wie Atome waren, würde ihre mitllere freie Weglänge ungefähr 800 Fuß (244 Meter) sein, basiert auf einem amerikanischen Fußballplatz. Selbstverständlich werden Fußballspieler nicht gleichmäßig über das Feld zerstreut, wie Gasmoleküle innerhalb einer Einschließung.

In den stichhaltigen Studien bezieht sich mitllere freie Weglänge auf den durchschnittlichen Abstand ein Strahl der stichhaltigen Spielräume, bevor sie weg von einem Hindernis reflektiert wird. Diese Berechnung ist in der Akustik wichtig und hängt vom Volumen eines Raumes und von der totalfläche der room’s Wände, der Decke und des Fußbodens ab. Akustische Studien, während sie erschwert werden, sind quantitativ bestimmbar, da Geschwindigkeit der Schallwellen unter einer Vielzahl von Bedingungen genau gemessen werden kann.

Studien der Lichtstreuung durch Gase oder Flüssigkeiten verwenden Berechnungen der zerstreuenden mitlleren freien Weglänge. Diese werden definiert, wie der durchschnittliche Abstand durch ein Photon reiste, bevor ein Zerstreuenereignis wegen des Zusammenstoßes oder der Absorption des Photons auftritt. Die Berechnungen können verwendet werden, um solche Sachen wie Wassertrübung und Konzentrationen der verschiedenen Lösungen festzustellen. Teetrinker beobachten, freien Mittelweg zerstreuend, um festzustellen, wenn ihr Tee genug gebraut hat.