viszkozitás
a viszkozitás kinetikai-elmélet magyarázata kvalitatív szempontból vizsgálva egyszerűsíthető. A viszkozitást két egymással párhuzamosan, de eltérő sebességgel csúszó sík közötti lendület átadása okozza, ezt a lendületet a síkok között mozgó molekulák továbbítják. A molekulák a gyorsabb síkból a lassabb síkba mozognak, és hajlamosak felgyorsítani, míg a lassabb síkból a molekulák a gyorsabb síkba haladnak, és hajlamosak lassítani. Ez az a mechanizmus, amellyel az egyik sík megtapasztalja a másik húzását., Egy egyszerű analógia két mail vonatok elhaladó egymást, a munkavállalók dobott mailbags között a vonatok. Minden alkalommal, amikor a gyorsan mozgó vonat postabagja a lassúra száll, lendületet ad a lassú vonatnak, kissé felgyorsítva; hasonlóképpen a lassú vonat minden egyes postabagja, amely a gyorsra száll, kissé lelassítja.
Ha a vonatok túl messze vannak egymástól, a postai küldeményeket nem lehet átadni közöttük. Hasonlóképpen, a gáz síkjainak csak egy átlagos szabad ösvénynek kell lenniük egymástól annak érdekében, hogy a molekulák áthaladjanak közöttük anélkül, hogy ütközésekkel eltérítenék őket., Ha ezt a megközelítést alkalmazzuk, egyszerű számítást lehet végezni, ugyanúgy, mint a gáznyomás esetében, azzal az eredménnyel, hogy
ahol a A rend egységének numerikus állandója, a (N/V)vl kifejezés a kis számlálóhengerben lévő molekulák számának mérése, és az M tömeg a csúszó síkok közötti lendület mérése., A számoló henger keresztmetszeti területe és a csúszó síkok relatív sebessége nem jelenik meg az egyenletben, mert megszakítják egymást, amikor a húzóerőt elosztják a síkok területével és sebességével annak érdekében, hogy megtalálják η-t.
most már látható, hogy η miért független a gáz sűrűségétől vagy nyomásától. A (23) egyenletben az (n/V) kifejezés a lendület hordozóinak száma, de l az ütközések számát méri, amelyek zavarják ezeket a hordozókat, és fordítottan arányos az (N/V) értékkel. A két hatás pontosan megszünteti egymást., A viszkozitás a hőmérséklettel növekszik, mivel a v átlagos sebesség; vagyis a lendület gyorsabban halad, amikor a molekulák gyorsabban mozognak. Bár a v T1/2-ként növekszik, az η valamivel gyorsabban növekszik, mert az átlagos szabad út a hőmérséklettel is növekszik, mivel nehezebb egy gyors molekulát eltéríteni, mint egy lassút. Ez a tulajdonság kifejezetten a molekulák közötti erőktől függ, és nehéz pontosan kiszámítani, csakúgy, mint az a konstans értéke, amely közel áll az 1/2-hez.,
a keverék viszkozitásának viselkedése a fenti számítással is magyarázható. Egy könnyű gáz és egy viszkózus nehéz gáz keverékében mindkét típusú molekula átlagos energiával rendelkezik; azonban a lendület nagy részét a nehéz molekulák hordozzák, amelyek ezért a viszkozitás fő hozzájárulói. A könnyű molekulák meglehetősen hatástalanok a nehéz molekulák eltérítésében, így az utóbbiak gyakorlatilag annyi lendületet hordoznak, mint könnyű molekulák hiányában., A könnyű gáz hozzáadása egy nehéz gázhoz tehát nem csökkenti jelentősen a viszkozitást, sőt növelheti azt a fénymolekulák által szállított kis extra lendület miatt. A viszkozitás végül csökken, ha csak néhány nehéz molekula marad a könnyű molekulák nagy tengerében.
az η fő függése a molekulatömegtől a (23) egyenletben lévő VM terméken keresztül történik, amely M1/2-ként változik, mivel v 1/m1 / 2-ként változik., Ennek a hatásnak köszönhetően a nehéz gázok általában viszkózusabbak, mint a könnyű gázok, de ezt a tendenciát bizonyos mértékig kompenzálja az l viselkedése, amely általában kisebb a nehéz molekuláknál, mivel általában nagyobbak, mint a könnyű molekulák, ezért nagyobb valószínűséggel ütköznek. A viszkozitás és a molekulatömeg közötti gyakran zavaros összefüggést tehát a (23) egyenletből lehet elszámolni.,
végül egy szabad molekulájú gázban nincsenek ütközések más molekulákkal, amelyek akadályozzák a lendület szállítását, és a viszkozitás így lineárisan növekszik nyomással vagy sűrűséggel, amíg az ütközések száma elég nagy lesz, hogy a viszkozitás feltételezi az egyenlet által megadott állandó értéket (23). A sűrűség további növekedésével járó gáz nonideális viselkedése végül a viszkozitás növekedéséhez vezet, a rendkívül sűrű gáz viszkozitása pedig nagyon hasonlít a folyadékhoz.
