vâscozitate
explicația teoriei cinetice a vâscozității poate fi simplificată examinând-o în termeni calitativi. Vâscozitatea este cauzată de transferul impulsului între două planuri care alunecă paralel unul cu celălalt, dar la viteze diferite, iar acest impuls este transferat de moleculele care se deplasează între planuri. Moleculele din planul mai rapid se deplasează în planul mai lent și tind să-l accelereze, în timp ce moleculele din planul mai lent călătoresc în planul mai rapid și tind să-l încetinească. Acesta este mecanismul prin care un avion experimentează tragerea celuilalt., O analogie simplă este două trenuri de poștă care se trec reciproc, muncitorii aruncând saci de poștă între trenuri. De fiecare dată când un sac de poștă din trenul cu mișcare rapidă aterizează pe cel lent, își dă impulsul trenului lent, accelerându-l puțin; de asemenea, fiecare sac de poștă din trenul lent care aterizează pe cel rapid îl încetinește puțin.
dacă trenurile sunt prea îndepărtate, sacii poștale nu pot fi trecuți între ele. În mod similar, planurile unui gaz trebuie să fie doar despre o cale liberă medie în afară pentru ca moleculele să treacă între ele fără a fi deviate de coliziuni., Dacă se folosește această abordare, un calcul simplu poate fi efectuată, de mult ca în caz de presiune de gaz, cu rezultatul că
unde a este o constantă numerică de comanda unitate, termenul de (N/V)vl este o măsură de numărul de molecule conținute într-un mic numărare cilindru, și masa m este o măsură de impuls derulate între alunecare avioane., Aria secțiunii transversale a cilindrului de numărare și viteza relativă a planurilor glisante nu apar în ecuație, deoarece se anulează reciproc atunci când forța de tracțiune este împărțită la suprafața și viteza avioanelor pentru a găsi η.
se poate vedea acum de ce η este independent de densitatea sau presiunea gazului. Termenul (N / V) în ecuația (23) este numărul de purtători de impuls, dar l măsoară numărul de coliziuni care interferează cu acești purtători și este invers proporțional cu (N/V). Cele două efecte se anulează reciproc., Vâscozitatea crește odată cu temperatura, deoarece viteza medie v face; adică impulsul este transportat mai repede atunci când moleculele se mișcă mai repede. Deși v crește ca T1 / 2, η crește ceva mai repede, deoarece calea liberă medie crește și cu temperatura, deoarece este mai greu să deviezi o moleculă rapidă decât una lentă. Această caracteristică depinde în mod explicit de forțele dintre molecule și este dificil de calculat cu exactitate, la fel ca și valoarea constantei a, care se dovedește a fi aproape de 1/2.,comportamentul vâscozității unui amestec poate fi explicat și prin calculul de mai sus. Într-un amestec de gaz ușor și gaz greu vâscos, ambele tipuri de molecule au aceeași energie medie; cu toate acestea, cea mai mare parte a impulsului este purtată de moleculele grele, care sunt, prin urmare, principalii contribuitori la vâscozitate. Moleculele de lumină sunt destul de ineficiente în devierea moleculelor grele, astfel încât acestea din urmă continuă să poarte practic la fel de mult impuls ca și în absența moleculelor de lumină., Prin urmare, adăugarea unui gaz ușor la un gaz greu nu reduce substanțial vâscozitatea și poate, de fapt, să o crească din cauza micului impuls suplimentar purtat de moleculele de lumină. Vâscozitatea va scădea în cele din urmă atunci când rămân doar câteva molecule grele într-o mare mare de molecule ușoare.dependența principală a η de masa moleculară este prin produsul vm în ecuația (23), care variază ca m1/2, deoarece v variază ca 1/m1/2., Datorită acestui efect, gazele grele tind să fie mai vâscoase decât gazele ușoare, dar această tendință este compensată într-o oarecare măsură de comportamentul lui l, care tinde să fie mai mic pentru moleculele grele, deoarece acestea sunt de obicei mai mari decât moleculele ușoare și, prin urmare, sunt mai susceptibile de a se ciocni. Legătura adesea confuză dintre vâscozitate și greutatea moleculară poate fi astfel contabilizată prin ecuația (23).,
în cele din Urmă, într-o moleculă de gaz nu există coliziuni cu alte molecule pentru a împiedica transportul de impuls, și vâscozitate, astfel, crește liniar cu presiunea sau densitatea până la numărul de coliziuni devine suficient de mare, astfel încât vâscozitatea presupune o valoare constantă dată de ecuația (23). Comportamentul nonideal al gazului care însoțește creșterea suplimentară a densității duce în cele din urmă la o creștere a vâscozității, iar vâscozitatea unui gaz extrem de dens devine asemănătoare cu cea a unui lichid.
