Knudsen gas

En Knudsen-gas är en gas i ett tillstånd av så låg densitet att den fria medelvägen för gasmolekylerna mellan kollisioner är större än diametern på kärlet som innehåller gasen. [1] Om den fria medelvägen är mycket större än diametern, domineras flödesregimen av kollisioner mellan gasmolekyler och kärlväggar snarare än intermolekylära kollisioner med varandra. [2] Uppkallad efter Martin Knudsen .

Knudsen nummer

För en Knudsen-gas är Knudsen- talet mycket större än 1. Knudsen-talet definieras som

{\rm {{Kn}={\frac {\lambda }{L))))

var

$\lambda$ — fri väg [m]
$L$ är kärlets diameter [m].

Vid , finns det en övergång mellan laminära och turbulenta gasflödesregimer. I detta läge är antalet intermolekylära kollisioner fortfarande inte försumbart litet jämfört med antalet kollisioner med väggar. Men vid , sker fritt molekylärt flöde, och intermolekylära kollisioner kan försummas i jämförelse med kollisioner med väggar. [3] $10^{-1}<{\rm {{Kn}<10))$ ${\rm {{Kn}>10}}$

Exempel

Låt kärlet innehålla luft vid rumstemperatur och tryck, vars medelfria väg är 68 nm. [4] Om kärlets diameter är mindre än 68nm, då är Knudsen-talet större än 1, och exemplet med en Knudsen-gas äger rum. En sådan gas skulle inte vara en Knudsen-gas om kärlets diameter var större än 68 nm.

Se även

Kinetisk teori om gaser

Anteckningar

↑ Pardington, JR En avancerad avhandling om fysikalisk kemi. Vol. 1 Grundläggande principer. Gasernas egenskaper. - London: Longmans, Green & Co., 1949. - P. 927.
↑ Lebon, G. Förstå icke-jämviktstermodynamik: grunder, tillämpningar, gränser . - Berlin : Springer, 2008. - P. 192. - ISBN 978-3-540-74252-4 .
↑ S. G. Kandlikar. Värmeöverföring och vätskeflöde i minikanaler och mikrokanaler / SG Kandlikar, Srinivas Garimella, Dongqing Li … [ och andra ] . — 2:a. - Oxford: Butterworth-Heinemann, 2013. - S. 19-21. — ISBN 0-08-098351-0 .
↑ Jennings, S. G (1988-04-01). "Den medelfria vägen i luften" . Journal of Aerosol Science ]. 19 (2): 159-166. DOI : 10.1016/0021-8502(88)90219-4 . ISSN 0021-8502 . Arkiverad från originalet 2015-03-30 . Hämtad 2022-01-18 . Utfasad parameter används |deadlink=( hjälp )