náhľad|Voľná dráha modrej častice je vzdialenosť od zrážky s prvou čiernou časticou po najbližšiu zrážku s druhou časticou. Stredná voľná dráhaKINETICKÁ TEÓRIA PLYNOV A TERMODYNAMIKA, je vo fyzike priemerná hodnota všetkých voľných dráh všetkých častíc (molekúl) plynu. Voľná dráha je vzdialenosť, ktorú prejde častica medzi dvomi kolíziami s inými časticami (od jednej zrážky po druhú zrážku). Stredná voľná dráha sa používa aj pre plazmu a elektrónový plyn.
Ideálny plyn Pri ideálnom plyne si definujeme priemer molekuly (častice) d [m], tepolotu plynu T [K], tlak p [Pa], a vypočítame strednú voľnú dráhu [m]:
Pri čom kB je Boltzmannova konštanta.
Dráhu dlhšiu, ako je stredná voľná dráha, dosiahne menej ako 1/3 všetkých častíc.
Reálny plyn Pri reálnom plyne sa molekuly nesprávajú dokonalo pružne a pôsobia medzi nimi aj príťažlivé a odpudivé sily. Preto sa výpočet robí pomocou empirických hodnôt, napr. s použitím Sutherlandovho vzorca.Průvodce kurzy z fyziky,
Stredná voľná dráha vo vzduchu Nasledujúca tabuľka uvádza niektoré typické hodnoty strednej voľnej dráhy pre vzduch pri rôznych tlakoch a pri izbovej teplote. Tlak vzduchuTlak v mbarTlak vo výške ortuťového stĺpca mmHg (Torr)Počet molekúl / cm3Počet molekúl / m3Stredná voľná dráha Normálny tlak 1013 759.8 2.7 × 1019 2.7 × 1025 68 nm Nízke vákuum 300 – 1 220 – 8×10−11019 – 1016 1025 – 1022 0.1 – 100 μm Stredné vákuum 1 – 10−3 8×10−1 – 8×10−4 1016 – 1013 1022 – 1019 0.1 – 100 mm Vysoké vákuum 10−3 – 10−7 8×10−4 – 8×10−8 1013 – 109 1019 – 1015 10 cm – 1 km Ultravysoké vákuum 10−7 – 10−12 8×10−8 – 8×10−13 109 – 104 1015 – 1010 1 km – 105 km Extrémne vysoké vákuum <10−12 <8×10−13 <104 <1010 >105 km
Referencie
Pozri aj Stredná kvadratická rýchlosť Kvadratický priemer Maxwellovo-Boltzmanovo rozdelenie Molekulová fyzika Vákuum
Iné projekty
Kategória:Energia Kategória:Kinematika Kategória:Štatistická fyzika