平均自由行程についての疑問
- 平均自由行程についての疑問について解説します。
- 平均自由行程λは分子の直径Dに反比例すると表されます。
- 某フリーの百科事典では平均自由行程は気体分子の直径をDとすると平均自由行程はDに比例すると記載されています。問題集では分子の半径に比例するとなっています。
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平均自由行程について
質問させてください。 平均自由行程についてなのですが、 圧力Ｐ［Pa］、温度Ｔ［Ｋ］および分子の直径Ｄ［ｍ］とした場合、平均自由行程λ［ｍ］は次式で表せるとありました。 λ＝3.11×10^-24Ｔ / ＰＤ^2 これによると、平均自由行程λは分子の直径Dに反比例すると表され、 分子と分子が衝突するまでの距離は、直径の小さい方が衝突するまでの距離が短い と思いますので、納得出来ました。 しかし、某フリーの百科事典に 平均自由行程は気体分子の直径をDとすると平均自由行程はDに比例する。 と記載されていました。 今取り組んでいる問題集でも平均自由行程は分子の半径に比例するとなっています。 どちらが正しいのでしょうか？ 回答宜しくお願いします。
- cream35
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気体での平均自由行程は λ = 1/(√2ｎσ) ｎ：密度、σ：衝突断面積 σ=πDxD です。 これの導出は http://www.nucleng.kyoto-u.ac.jp/people/ikuji/edu/vac/app-A/mfp.html http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B9%B3%E5%9D%87%E8%87%AA%E7%94%B1%E8%A1%8C%E7%A8%8B を見ると理解できます。 上記の式に、気体の状態方程式を変形して密度の式にして、代入すれば ＞λ＝3.11×10^-24Ｔ / ＰＤ^2 になります。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9C%9F%E7%A9%BA ＞平均自由行程は気体分子の直径をDとし分子密度をnとすると平均自由行程はDとnに比例する。 は、明らかに誤りです。 また、 ＞平均自由行程λは分子の直径Dに反比例する も誤りです。正しくは 平均自由行程λは分子の直径Dの二乗に反比例する です。
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