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