Rechner für den mittleren freien Weg

Berechnen Sie den durchschnittlichen Abstand zwischen Gasmolekülkollisionen basierend auf Druck und Temperatur.

Umweltdaten

Temperatur (T) [K]

Druck (P) [Pa]

Molekularer Durchmesser (d) [m]

Ergebnisse

Enter temperature, pressure, and diameter to calculate

Overview

In der kinetischen Theorie ist die mittlere freie Weglänge die durchschnittliche Distanz, die ein Teilchen zwischen aufeinanderfolgenden Kollisionen mit anderen Teilchen zurücklegt. Es ist ein entscheidender Parameter für das Verständnis von Gastransporteigenschaften wie Viskosität, Wärmeleitfähigkeit und Diffusion.

💡

Pro Tips

Die Temperatureinheit sollte Kelvin (K) sein. T(K) = T(°C) + 273,15.
Der Kollisionsdurchmesser für gewöhnliche Luftmoleküle wie Stickstoff (N₂) beträgt etwa 0,37 Nanometer (3,7 × 10⁻¹⁰ m).
Wenn der Druck abnimmt (z. B. im Vakuum), nimmt die mittlere freie Weglänge deutlich zu.

Fun Facts

"In der oberen Atmosphäre (Exosphäre) kann die mittlere freie Weglänge 10.000 Kilometer überschreiten."
"Die „Knudsen-Zahl“ (Kn) vergleicht die mittlere freie Weglänge mit einer physikalischen Skalenlänge, um zu bestimmen, ob sich das Gas wie eine Flüssigkeit oder wie einzelne Partikel verhält."
"Wenn die mittlere freie Weglänge viel größer ist als die Gerätegröße, wird der Gasfluss als „molekularer Fluss“ bezeichnet, was in Hochvakuumsystemen üblich ist."

Formula: λ = (k_B · T) / (√2 · π · d² · P)

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