Ազատ վազքի երկարություն

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search

Ազատ վազքի երկարություն, մասնիկի (մոլեկուլի, ատոմի, տարրական մասնիկի) անցած ճանապարհը ուրիշ մասնիկների հետ երկու հաջորդական բախումների միջև։

Ազատ վազքի միջին երկարությունը կինետիկական տեսության մեջ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ազատ վազքի երկարությունը միկրոմասնիկների, օրինակ՝ մոլեկուլների քաոսային շարժման հետևանքով փոփոխվում է, ուստի օգտվում են ազատ վազքի միջին երկարությունից, որը գազի կինետիկական տեսության մեջ այն միջին ճանապարհն է, որը մոլեկուլն անցնում է այլ մոլեկուլների հետ երկու հաջորդական բախումների միջև։ Տրված ճնշման և ջերմաստիճանի դեպքում ազատ վազքի միջին երկարությունը բնութագրական է գազի բոլոր մոլեկուլների համար և որոշվում է միջին արագության () և ժամանակի միավորում բախումների () հարաբերությամբ՝

ո-ը մասնիկների թիվն է ծավալի միավորում (կոնցենտրացիան), իսկ σ-ն՝ բախումների էֆեկտիվ կտրվածքը։ Ազատ վազքի երկարությունը կարելի է արտահայտել մետրերով՝

որտեղ kBԲոլցմանի հաստատունն է, T-ն՝ ջերմաստիճանը կելվիններով, p-ն՝ ճնշումը պասկալներով, իսկ d-ն՝ գազի մասնիկների տրամագիծը մետրերով։

Հետևյալ աղյուսակում բերված են ազատ վազքի երկարության որոշ արժեքներ օդի համար, սենյակային ջերմաստիճանում, տարբեր ճնշումների դեպքում։

Վակուումի աստիճանը Ճնշում Մոլեկուլ/սմ3 Մոլեկուլ/մ3 Ազատ վազքի միջին երկարություն
Արտաքին ճնշում 1013 2.7 × 1019 2.7 × 1025 68 նմ
Ցածր վակուում 300 – 1 1019 – 1016 1025 – 1022 0.1 – 100 մկմ
Միջին վակուում 1 – 10−3 1016 – 1013 1022 – 1019 0.1 – 100 մմ
Բարձր վակուում 10−3 – 10−7 1013 – 109 1019 – 1015 10 ամ – 1 կմ
Գերբարձր վակուում 10−7 – 10−12 109 – 104 1015 – 1010 1 կմ – 105 կմ
Խիստ բարձր վակուում <10−12 <104 <1010 >105 կմ