Средняя длина свободного пробега молекул газа – это расстояние, которое молекула газа проходит между двумя последовательными столкновениями с другими молекулами. Эта величина зависит от температуры, давления и молекулярной массы газа. Формула для определения средней длины свободного пробега (λ) выглядит следующим образом:

λ = (k * T) / (√2 * π * d² * P)

Где:

• λ – средняя длина свободного пробега;
• k – постоянная Больцмана (1.38 × 10^(-23) Дж/К);
• T – температура газа в Кельвинах;
• d – диаметр молекулы газа;
• P – давление газа в паскалях.

Теперь давайте разберем, как использовать эту формулу на примере:

1. Определите необходимые параметры: температуру (T), давление (P) и диаметр молекулы (d). Например, возьмем температуру 300 К, давление 101325 Па и диаметр молекулы кислорода примерно 3.0 × 10^(-10) м.
2. Подставьте эти значения в формулу. Сначала найдите d²: (3.0 × 10^(-10))² = 9.0 × 10^(-20) м².
3. Теперь подставьте все значения в формулу для λ:
4. λ = (1.38 × 10^(-23) * 300) / (√2 * π * 9.0 × 10^(-20) * 101325).
5. Выполните вычисления, чтобы получить значение средней длины свободного пробега.

Таким образом, вы можете рассчитать среднюю длину свободного пробега молекул газа, используя данную формулу и подставляя соответствующие значения.