Теплове ковзання — явище переміщення шару розрідженого газу, що знаходиться біля поверхні твердого тіла, поверхня якого нагріта нерівномірно, у напрямку до вищої температури.
Якісний розгляд Якщо поверхня тіла нагріта нерівномірно, то серед молекул газу, що вдаряються в одну точку, більшу швидкість мають ті, які надходять із боку вищої температури. Вони передають тілу різницю тангенціальних імпульсів у напрямку, протилежному градієнту температури, і на поверхню тіла з боку газу діє тангенціальна сила. За третім законом Ньютона рівна за модулем і протилежна за напрямком сила діє на газ з боку тіла, спричиняючи рух газу вздовж поверхні від ділянок з низькою температурою до ділянок з вищою температурою.
Кількісний розгляд
Нехай A — точка поверхні тіла, вісь X спрямована в бік зростання температури, координата точки A дорівнює . У середньому можна вважати, що всі молекули, які потрапляють у точку A, зазнали останнього зіткнення в площинах і , де — довжина вільного пробігу газу. Якщо швидкість ковзання газу дорівнює , то середні значення швидкості молекул уздовж осі X у цих площинах становитимуть відповідно і . У стаціонарному режимі ковзання передача тангенціального імпульсу від газу до тіла і назад припиняється. Тоді виконується співвідношення
,
звідки
.
Внаслідок ізотропності простору , і можна вважати, що . Закон рівнорозподілу дає . Звідси
.
Отже, теплове ковзання помітне в розріджених газах, для яких довжина вільного пробігу велика.
Див. також Радіометричний ефект
Примітки