Ortalama bir serbest yol, bir partikülün çarpışmadan, absorbe edilmeden veya başka bir partikülle reaksiyona girmeden önce bir ortamda dolaşabileceği ortalama uzunluktur. Terim, gazların davranışını tartışmak için sıklıkla kullanılır, ancak aynı zamanda ses ve ışık alanlarında da kullanılmıştır. Bir futbol oyununda bir oyuncunun ortalama serbest yolunu hesaplayabilir. Göreceli olarak, bir oksijen molekülü, çarpışmadan önce havada futbolcuya göre çok daha fazla yol alır.
Gazlar, moleküllerin birbirlerine serbestçe akacakları ve bir kabın tüm hacmini işgal edecekleri kadar gevşek biçimde çekildikleri bir durum veya durumdur. Bir gazın hacmi kabın hacmidir. Gazlar kolayca sıkıştırılır, genleşir ve karıştırılır. Gazlar, birim hacim başına düşük madde konsantrasyonları nedeniyle veya moleküllerin uzun ortalama serbest yolu farklı bir şekilde ifade edildiğinden dolayı genellikle görünmezdir.
Kimyada, ortalama serbest yolun hesaplanması, gaz reaksiyonu davranışının incelenmesinde faydalıdır. Yolun değeri, zorunlu olarak, herhangi bir molekülü ölçmenin veya izlemenin mümkün olmadığından, modellerin sonucudur. Bilim adamları, hacim, sıcaklık ve basınç gibi gözlenebilir parametrelerin yanı sıra, gaz molekülü davranışını modellemek ve hesaplanan değerleri türetmek için gazdaki moleküllerin boyutu ve gaz konsantrasyonu gibi gözlenebilir parametrelere bakarlar.
1 atmosfer standart koşullarında (inç kare başına 14.7 pound), 0 derece; C (32 ° F) ve belirtilen molekül çapı 0.3 nanometre, nm, (1.2 x 10-8 inç) olan hava molekülleri, 93 nm'lik ortalama serbest yol (3.6 x 10-6 inç) hesaplandı. Ortalama moleküler ayrılma, 3.3 nm'de (1.3 x10-7 inç) hesaplanır. Futbol oyuncuları atomlar kadar çevik olsalardı, ortalama serbest yolları bir Amerikan futbol sahası temelinde yaklaşık 800 feet (244 metre) olurdu. Elbette, futbolcular sahadaki gaz molekülleri gibi sahaya eşit olarak dağılmazlar.
Ses çalışmalarında, ortalama serbest yol, bir engelin yansımasından önce bir ses ışınının gittiği ortalama mesafeyi belirtir. Bu hesaplama akustikte önemlidir ve bir odanın hacmine ve odanın duvarlarının, tavanının ve tabanının toplam yüzey alanına bağlıdır. Ses dalgalarının hızı çeşitli koşullar altında doğru bir şekilde ölçülebildiğinden, akustik çalışmalar karmaşık olsa da ölçülebilir.
Gaz veya sıvılar yoluyla ışık saçılması çalışmaları saçılma ortalama serbest yol hesaplamaları kullanır. Bunlar, fotonun çarpışması veya emilmesi nedeniyle bir saçılma olayı gerçekleşmeden önce bir fotonun kat ettiği ortalama mesafe olarak tanımlanır. Hesaplamalar, su bulanıklığı ve çeşitli çözeltilerin konsantrasyonları gibi şeyleri belirlemek için kullanılabilir. Çay içicileri, çaylarının yeteri kadar demlenip demlenmediğini belirlemek için saçılmayan ortalama yolu gözlemliyorlar.
