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Presión

Storyboard

>Modelo

ID:(1613, 0)



Momento entregado a la pared

Ecuación

>Top, >Modelo


Por ello el momento promedio \\n\\n

$2,m,v_x$

\\n\\nque se transfiere a la pared en el tiempo dt por las \\n\\n

$\displaystyle\frac{1}{2}c_n,S,v_xdt$

\\n\\npartículas entrega un momento igual a:\\n\\n

$\langle dp_x\rangle=\langle 2,m,v_x\displaystyle\frac{1}{2}c_n,S,v_x dt\rangle$



Como la masa, la sección y el tiempo son independiente del promedio se tiene que

$\langle dp_x\rangle= m c_nS\langle v^2\rangle dt$

El factor 1/2 se debe a que la mitad de las partículas se mueven hacia la pared mientras que la otra mitad se alejan.

ID:(3934, 0)



Numero de partículas que llegan a la pared

Ecuación

>Top, >Modelo


En un tiempo dt llegaran a la pared todas las partículas que se encuentran a una distancia igual o menor que \langle v_x\rangle dt. Si la superficie es S y la concentración de partículas c_n, tendremos que el numero de partículas es

$dN_x=\displaystyle\frac{1}{2}c_n\langle v_x\rangle dt S$

El factor 1/2 se debe a que la mitad de las partículas se mueven hacia la pared mientras que la otra mitad se alejan.

ID:(3935, 0)



Partículas con $f$ grados de libertad

Imagen

>Top


Partículas con f grados de libertad

ID:(1959, 0)



Partículas con cinco grados de libertad

Imagen

>Top


Partículas con cinco grados de libertad

ID:(1958, 0)



Partículas con tres grados de libertad

Imagen

>Top


Partículas con tres grados de libertad

ID:(1957, 0)



Presión

Ecuación

>Top, >Modelo


Por otro lado la presión es la fuerza F_x por área S\\n\\n

$p=\displaystyle\frac{\langle F_x\rangle}{S}$

\\n\\ny la fuerza es la variación del momento en el tiempo\\n\\n

$\langle F_x\rangle=\displaystyle\frac{\langle dp_x\rangle}{dt}$

\\n\\nse tiene con\\n\\n

$\langle dp_x\rangle=c_nmS\langle v^2\rangle dt$

\\n\\ny\\n\\n

$\langle\epsilon\rangle=\displaystyle\frac{1}{2}m\langle v^2\rangle$



que

$p=\displaystyle\frac{2}{3}c_n\langle\epsilon\rangle$

ID:(3937, 0)



Velocidad promedio de las partículas

Ecuación

>Top, >Modelo


Como la suma de los cuadrados de la velocidad en cada componente es igual al cuadrado de la magnitud\\n\\n

$v^2=v_x^2+v_y^2+v_z^2$



y como por simetría todas las componentes tiene que ser iguales

$\langle v_x^2\rangle=\langle v_y^2\rangle=\langle v_z^2\rangle$

ID:(824, 0)