Knudsen gas

En Knudsen-gas er en gas i en tilstand med så lav densitet, at den gennemsnitlige frie vej for gasmolekylerne mellem kollisioner er større end diameteren af beholderen, der indeholder gassen. [1] Hvis den gennemsnitlige frie vej er meget større end diameteren, domineres strømningsregimet af kollisioner mellem gasmolekyler og karvægge frem for intermolekylære kollisioner med hinanden. [2] Opkaldt efter Martin Knudsen .

Knudsen nummer

For en Knudsen-gas er Knudsen- tallet meget større end 1. Knudsen-tallet er defineret som

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

hvor

$\lambda$ — fri vej [m]
$L$ er karrets diameter [m].

Ved er der en overgang mellem laminære og turbulente gasstrømningsregimer. I denne tilstand er antallet af intermolekylære kollisioner stadig ikke ubetydeligt lille sammenlignet med antallet af kollisioner med vægge. Men ved finder fri molekylær flow sted, og intermolekylære kollisioner kan negligeres i sammenligning med kollisioner med vægge. [3] $10^{-1}<{\rm {{Kn}<10))$ ${\rm {{Kn}>10}}$

Eksempel

Lad beholderen indeholde luft ved stuetemperatur og -tryk, hvor den gennemsnitlige frie vej er 68 nm. [4] Hvis karrets diameter er mindre end 68nm, så er Knudsen-tallet større end 1, og eksemplet med en Knudsen-gas finder sted. En sådan gas ville ikke være en Knudsen-gas, hvis beholderens diameter var større end 68 nm.

Se også

Kinetisk teori om gasser

Noter

↑ Pardington, JR En avanceret afhandling om fysisk kemi. Vol. 1 Grundlæggende principper. Gassers egenskaber. - London: Longmans, Green & Co., 1949. - S. 927.
↑ Lebon, G. Forståelse af ikke-ligevægtsterodynamik: fundamenter, anvendelser, grænser . - Berlin : Springer, 2008. - S. 192. - ISBN 978-3-540-74252-4 .
↑ S. G. Kandlikar. Varmeoverførsel og væskestrøm i minikanaler og mikrokanaler / SG Kandlikar, Srinivas Garimella, Dongqing Li … [ og andre ] . — 2. - Oxford: Butterworth-Heinemann, 2013. - S. 19-21. — ISBN 0-08-098351-0 .
↑ Jennings, S. G (1988-04-01). "Den gennemsnitlige frie vej i luften" . Journal of Aerosol Science ]. 19 (2): 159-166. DOI : 10.1016/0021-8502(88)90219-4 . ISSN 0021-8502 . Arkiveret fra originalen 2015-03-30 . Hentet 2022-01-18 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )