Гол ялгаа – Дундаж чөлөөт зам ба даралт
Дундаж чөлөөт зам гэдэг нь хөдөлж буй молекулын бусад молекулуудтай мөргөлдөх үед туулсан дундаж зай юм. Тиймээс уртыг хэмжих нэгжээр хэмждэг. Дундаж чөлөөт замыг молекулын дундаж хурдыг ашиглан тодорхойлох ба мөргөлдөөний давтамжийг зайг ашиглан дундаж чөлөөт замыг тодорхойлоход хэцүү байдаг. Даралт гэдэг нь ихэвчлэн хэрэглэгддэг шинжлэх ухааны нэр томъёо юм. Энэ нь нэгж гадаргуу дээр үйлчлэх перпендикуляр хүч юм. Дундаж чөлөөт зам ба даралтын хоорондох гол ялгаа нь дундаж чөлөөт замыг метрээр зайгаар хэмждэг бол даралтыг SI нэгж Паскаль (Па)-аар хэмждэгт оршино.
Чөлөөт зам гэж юу вэ?
Дундаж чөлөөт зам гэдэг нь хөдөлгөөнт бөөмийн (атом, молекул эсвэл ион) мөргөлдөөн (дараалсан цохилт) хооронд туулсан дундаж зай юм. Эдгээр мөргөлдөөн нь хөдөлгөөнт хэсгүүдийн чиглэл эсвэл энергийг өөрчилдөг. Энэ нэр томъёог дундаж утга гэж тооцдог тул дундаж чөлөөт зам гэж нэрлэдэг. Дундаж чөлөөт замыг кинетик онолыг ашиглан тооцоолж болно. Хийн молекулууд байнга санамсаргүй хөдөлгөөнтэй, бие биетэйгээ байнга мөргөлддөг гэж кинетик онол хэлдэг. Дундаж чөлөөт замыг “λ” тэмдгээр тэмдэглэнэ. Чөлөөт зам гэж юу болохыг ойлгохын тулд жишээ авч үзье.
Зураг 1: Хийн молекул ба савны хананы хоорондох мөргөлдөөн бүхий хийн молекулын хөдөлгөөн.
Чөлөөт замын дундаж тооцоо
Дээрх зураг дээрх хийн молекулын дундаж чөлөөт замыг доор харуулав.
λ=(D1 + D2 + D3 + D4) /4
Гэхдээ мөргөлдөөн бүрийн хоорондох зайг хялбархан тодорхойлох боломжгүй тул ийм төрлийн тооцоо хийх боломжгүй. Тиймээс дундаж чөлөөт замыг дараах байдлаар тооцно.
λ={c} / Z
Энд, {c} нь хийн молекулын дундаж хурд, Z нь мөргөлдөх давтамж юм. Мөргөлдөөний давтамж гэдэг нь хоёр молекул хоорондоо мөргөлдөх хурд юм. Тиймээс энэ нь 1/t-тэй тэнцүү байна (t нь мөргөлдөөний хоорондох дундаж хугацаа). Дараа нь дээрх тэгшитгэлийг дараах байдлаар дахин зохион байгуулж болно.
λ={c} / (1/t)
λ={c} t
Даралт гэж юу вэ?
Даралт гэдэг нь нэгж гадаргуугийн талбайд перпендикуляр үйлчлэх хүчийг нэрлэх шинжлэх ухааны нэр томъёо юм. Шингэнийг авч үзэхэд даралт нь шингэний доторх цэг дэх стресс юм. Даралтыг хэмжих SI нэгж нь Паскаль (Па) юм. Даралтыг "P" тэмдгээр тэмдэглэнэ. Гэсэн хэдий ч даралтыг хэмжих хэд хэдэн нийтлэг нэгж байдаг. Жишээ нь: N/m2 (квадрат метр тутамд Ньютон), psi (инч квадрат тутамд фунт-хүч), атм (агаар мандал), 1/760 атм-ыг нэг торр гэж нэрлэдэг.
Зураг 2: Даралт гэдэг нь гадаргуу дээр үйлчлэх перпендикуляр хүчийг хүч үйлчлэх гадаргуугийн талбайд хуваана.
Даралтыг тооцоолох тэгшитгэл
Даралтыг дараах томъёогоор тооцоолж болно:
P=– (F/A)
Энд p нь даралт, F нь А талбайд үйлчлэх хүчний хэмжээ юм. Хэд хэдэн төрлийн даралт байдаг.
- Шингэний даралт – шингэний доторх цэг дээрх шахалтын хүч.
- Дэлбэрэлтийн даралт – тэсрэх хийн шаталтаас үүссэн даралт.
- Сөрөг даралт – даралт сөрөг болох тодорхой нөхцөлүүд байдаг. Жишээ нь: шингэний молекулуудын хоорондох молекул хоорондын хүч нь түлхэх хүчнээс давсан үед (дулааны хөдөлгөөний улмаас үүсдэг).
- Идеал хийн даралт – идеал хийн даралтыг P=nRT/V ашиглан тооцоолно (үүнд P нь даралт, n нь бодисын хэмжээ, R нь бүх нийтийн хийн тогтмол, V нь эзэлхүүн ба T нь хийн температур).
- Уурын даралт – хаалттай термодинамик систем дэх шингэн фазтайгаа холбогдох уурын даралт.
Дундаж чөлөөт зам ба даралт хоёрын ялгаа юу вэ?
Дундаж чөлөөт зам ба даралт |
|
| Дундаж чөлөөт зам гэдэг нь хөдөлгөөнт бөөмийн (атом, молекул эсвэл ион) мөргөлдөх (дараалсан цохилт) хооронд туулсан дундаж зай юм. | Даралт гэдэг нь нэгж гадаргуугийн талбайд перпендикуляр үйлчлэх хүчийг нэрлэхэд хэрэглэгддэг шинжлэх ухааны нэр томъёо юм. |
| Хэмжих нэгж | |
| Чөлөөт замыг дундаж зайг метрээр хэмждэг (ихэвчлэн микрометрээр ашигладаг – мкм). | Даралтыг SI нэгж Паскаль (Па)-аар хэмждэг. |
| Онол | |
| Чөлөөт зам дундаж нь хөдөлж буй бөөмийн туулсан зай юм. | Даралт гэдэг нь нэгж талбайд (перпендикуляр) үйлчлэх хүч юм. |
Хураангуй – Дундаж чөлөөт зам ба даралт
Дундаж чөлөөт зам нь хөдөлгөөний үед мөргөлдөх хооронд молекулын туулсан дундаж зай юм. Даралт гэдэг нь перпендикуляр чиглэлд нэгж гадаргуу дээр үйлчлэх хүч юм. Дундаж чөлөөт зам ба даралтын гол ялгаа нь дундаж чөлөөт замыг метрээр зайгаар хэмждэг бол даралтыг SI нэгж Паскаль (Па)-аар хэмждэгт оршино.
