Длина свободного пробега

Скорость процесса переносов в газах, в частности диффузии, зависят от длины свободного пробега молекул. В ролике обсуждается простой способ оценки этой величины.

Ключевые слова: тепловое движение молекул, молекулярно-кинетическая теория, сечение рассеяния, диффузия.

Наш канал с дополнительными материалами

Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ

[JohnSmith-sdvh]

Если я правильно понимаю, эта задача аналогична задаче про пьяного матроса, который идёт из кабака домой, обнимая все встречные столбы, чтобы не упасть, но у каждого столба меняющего направление движения случайным образом. И там среднее смещение растёт пропорционально корню из числа столбов (то есть соударений в случае с молекулой). Поэтому, чтобы преодолеть расстояние в миллион свободных пробегов молекуле потребуется миллион в квадрате соударений.



Если взять из справочника скорость молекулы воздуха при нормальных условиях около 500 м/с, то время путешествия до края стакана составит: (10^12 * 10^-7)/500 = 200 секунд.
Суда по графику в ролике, давление упало примерно через через 3 минуты от максимума, так что моя оценка близка к реальности.

[bugagad]

Здравствуйте, мне нравятся содержание вашего канала. Продолжайте! )

[RobotN]

Длина свободного пробега (средняя) воздуха есть в ГОСТ 4401-81. таблица 3. на высоте 0 она равна 6.6e-8 м, или 66 нм... частота соударений между прочим 7 ГГц. средняя скорость частиц кстати быстрее скорости звука ))) 459 м/с

[BASMEN-iefq]

У меня вопрос: плотность атмосферы с подъемом на высоту - падает, какое среднее расстояние между молекулами на высоте 100 км, и на высоте 400км? (на высоте полета МКС?
Очень хочется получить хотябы приблизительный ответ в понятных единицах измерения (мм, метры..)

[darkfrei]

Обязательно расскажите об Algodoo, этот симулятор помогает понять физику.

[waifuque]

Хороший канал, не пойму почему так мало подписчиков☺️🤷‍♀️

[disconnect]

формулу не помню, какая там степень и основание убывающей экспоненты, но точно скажу что километры пролетит молекула

[Я_Алексей]

Ничего не понятно, но очень интересно.

[revikstepanyan]

Классные формулы и тема!:)
Но согласно такой диффузии, у меня получилось 10^18 столкновений и 6, 34 года))) конечно я знаю как получить 10^12 и 200с, но тогда получается молекулы диффундируют только по плоскости:/
Более того, я посчитал диффузию при квадрате "как для меня - распространении на площади" воды, даже так получается пробег средней молекулы в 10 см за 55 дней. А ведь молекула воды очень лёгкая, если взять более тяжёлые "той же NaCl" и особенно большие молекулы"например хотя бы сахара", то диффузии вообще не должно быть...
Я предлагаю один интересный опыт для компьютерного моделирования, даже без учёта слабых хим связей и т п. На одних столкновениях сфер, должен показать источник энергии диффузии и поправки в скорости, а главное изменение общего вектора молекул

[klavishka]

Как быстро выветрится газ из газировки???

[sweetheart]

5:44 Разве 250 м/с, а не 350-400 м/с? √(3RT/M). Даже наиболее вероятная √(2RT/M) ~320-340 м/с

[tarelka]

Вот, к сожалению, это тот случай, когда я утонула в формулах и ничего не поняла (

[jerom]

Хм... Вот интересно, оно конечно не совсем в тему, но очень актуально. Если этой молекуле добавить время жизни, добавить некоторое колличество этих молекул, и отправить их в определенном направлении с неклторой скоростью и расчитать этим методом как быстро и как далеко распространиться коронлвирус этот. Шоб ему.

[dcheshkov]

Не ясно, почему площадь полосы равна площади, содержащей одно дерево.

[РамайКасимов]

Очень интересно, но... квантовая физика

[steppeez]

логично предположить, что слово "средня" будет больше значить в контексте теоретического описания математической модели физического объекта, если к этому прилагательному приложить ещё какое-то прилагательное (например, средняя арифметическая величина или среднеквадратическая), ведь так называемые точные науки любят точность определения производимых вычислительных операций