Газ Кнудсена — это газ, пребывающий в состоянии столь низкой плотности, что средняя длина свободного пробега молекул газа между столкновениями превосходит диаметр сосуда, содержащего газ. Если средняя длина свободного пробега намного больше диаметра, в режиме потока преобладают столкновения между молекулами газа и стенками сосуда, а не межмолекулярные столкновения друг с другом. Назван в честь Мартина Кнудсена.
Число Кнудсена Для газа Кнудсена число Кнудсена существенно превосходит 1. Число Кнудсена определяется как
где — длина свободного пробега [m] — диаметр сосуда [m].
При имеет место переход между ламинарным и турбулентным режимами течения газа. В этом режиме число межмолекулярных столкновений ещё не пренебрежимо мало по сравнению с числом соударений со стенками. Однако при имеет место свободное молекулярное течение, и межмолеклярными столкновениями можно пренебречь по сравнению со столкновениями со стенками.
Пример Пусть в сосуде содержится воздух при комнатных температуре и давлении, длина свободного пробега в котором составляет 68nm. Если диаметр сосуда меньше 68nm, то число Кнудсена больше 1, и имеет место пример газа Кнудсена. Такой газ не был бы газом Кнудсена, если бы диаметр сосуда превосходил бы 68nm.
См. также Кинетическая теория газов
Примечания
Категория:Газы