Tofauti Muhimu – Wastani wa Njia Isiyolipishwa dhidi ya Shinikizo
Njia isiyolipishwa ni wastani wa umbali unaosafirishwa na molekuli inayosonga huku ikigongana na molekuli nyingine. Kwa hivyo, hupimwa kwa vitengo vya kipimo cha urefu. Njia ya bure ya wastani imedhamiriwa kwa kutumia kasi ya wastani ya molekuli, na mzunguko wa mgongano tangu kuamua njia ya bure kwa kutumia umbali ni vigumu. Shinikizo ni neno la kisayansi ambalo hutumiwa mara nyingi. Ni nguvu ya perpendicular inayotumika kwenye eneo la uso wa kitengo. Tofauti kuu kati ya njia ya bure na shinikizo ni kwamba njia ya bure hupimwa kama umbali katika mita ambapo shinikizo hupimwa na kitengo cha SI Pascals (Pa).
Njia ya Maana Bila Malipo ni ipi?
Njia isiyolipishwa ni wastani wa umbali unaosafirishwa na chembe inayosonga (atomi, molekuli au ayoni) kati ya migongano (athari zinazofuatana). Migongano hii hurekebisha mwelekeo au nishati ya chembe zinazosonga. Neno hili linaitwa njia isiyolipishwa ya maana kwa sababu inakokotolewa kama thamani ya wastani. Njia huru ya wastani inaweza kukadiriwa kwa kutumia nadharia ya kinetiki. Nadharia ya kinetic inasema kwamba molekuli za gesi ziko katika mwendo wa nasibu mara kwa mara na migongano ya mara kwa mara na kila mmoja. Njia ya maana ya bure inaonyeshwa na ishara "λ". Hebu tuchunguze mfano ili kuelewa maana ya njia huru ni nini.
Kielelezo 1: Mwendo wa molekuli ya gesi yenye migongano kati ya molekuli ya gesi na ukuta wa kontena.
Hesabu ya Maana Bila Malipo
Njia isiyolipishwa ya molekuli ya gesi katika picha iliyo hapo juu imetolewa kama ilivyo hapo chini.
λ=(D1 + D2 + D3 + D4) /4
Hata hivyo, aina hii ya hesabu haiwezekani kwa sababu umbali kati ya kila mgongano hauwezi kubainishwa kwa urahisi. Kwa hivyo, wastani wa njia isiyolipishwa huhesabiwa kama ifuatavyo.
λ={c} / Z
Hapa, {c} ni wastani wa kasi ya molekuli ya gesi na Z ni masafa ya mgongano. Masafa ya mgongano ni kasi ambayo molekuli mbili hugongana. Kwa hiyo, ni sawa na 1/t (t ni muda wa wastani kati ya migongano). Kisha mlinganyo ulio hapo juu unaweza kupangwa upya kama ifuatavyo.
λ={c} / (1/t)
λ={c} t
Presha ni nini?
Shinikizo ni neno la kisayansi linalotumiwa kutaja nguvu inayotumika kwa sehemu ya uso wa kizio. Wakati maji yanazingatiwa, shinikizo ni mkazo katika hatua ndani ya maji. Kitengo cha SI cha kupima shinikizo ni Pascal (Pa). Shinikizo linaonyeshwa na ishara "P". Walakini, kuna vitengo kadhaa vya kawaida vinavyotumiwa kupima shinikizo. Mfano: N/m2 (Newton kwa kila mita ya mraba), psi (nguvu ya pauni kwa kila inchi ya mraba), atm (anga), 1/760 ya atm imetajwa kama tor moja.
Kielelezo 2: Shinikizo ni nguvu ya pembeni inayotumika kwenye uso iliyogawanywa na eneo ambalo nguvu inatumika.
Mlinganyo wa Kukokotoa Shinikizo
Shinikizo linaweza kuhesabiwa kwa kutumia mlinganyo ufuatao:
P=– (F/A)
P ni wapi shinikizo, F ni ukubwa wa nguvu inayotumika kwenye eneo la A. Kuna aina kadhaa za shinikizo.
- Shinikizo la maji – nguvu ya kubana kwenye nukta moja ndani ya umajimaji.
- Shinikizo la mlipuko – shinikizo linalotokana na kuwashwa kwa gesi zinazolipuka.
- Shinikizo hasi - kuna hali fulani ambapo shinikizo huwa hasi. Kwa mfano: wakati nguvu za kati ya molekuli kati ya molekuli giligili zinapozidi nguvu za kukataa (ambazo hutengenezwa kutokana na mwendo wa joto).
- Shinikizo la gesi bora - shinikizo la gesi bora huhesabiwa kwa kutumia P=nRT/V (ambapo P ni shinikizo, n ni kiasi cha dutu, R ni gesi ya ulimwengu wote, V ujazo na T ni joto la gesi).
- Shinikizo la mvuke – shinikizo la mvuke ambalo linagusana na awamu yake ya kioevu katika mfumo funge wa thermodynamic.
Kuna tofauti gani kati ya Njia ya Wastani isiyolipishwa na Shinikizo?
Njia Bila Malipo dhidi ya Shinikizo |
|
| Njia isiyolipishwa ni wastani wa umbali unaosafirishwa na chembe inayosonga (chembe, molekuli au ayoni) kati ya migongano (athari zinazofuatana). | Shinikizo ni neno la kisayansi linalotumiwa kutaja nguvu inayotumika katika eneo la uso wa kizio. |
| Kipimo cha Kipimo | |
| Njia isiyolipishwa hupimwa kama umbali katika mita (mara nyingi hutumika kama maikromita – μm). | Shinikizo hupimwa kwa kitengo cha SI Pascals (Pa). |
| Nadharia | |
| Njia isiyolipishwa ni umbali unaosafirishwa na chembe inayosonga. | Shinikizo ni nguvu inayotumika kwenye eneo la kitengo (perpendicularly). |
Muhtasari – Njia Isiyolipishwa dhidi ya Shinikizo
Njia isiyolipishwa ni wastani wa umbali unaosafirishwa na molekuli kati ya migongano wakati wa mwendo. Shinikizo ni nguvu inayotumika kwenye eneo la uso wa kitengo katika mwelekeo wa perpendicular. Tofauti kuu kati ya njia isiyolipishwa na shinikizo ni kwamba maana ya njia huru hupimwa kama umbali katika mita ilhali shinikizo hupimwa na kitengo cha SI Pascals (Pa).
