克努森氣體

克努森氣體(Knudsen gas)是指氣體的密度很低,其分子碰撞之前所行進的平均距離(平均自由程)大於包含分子容器的直徑。由於平均自由程遠大於容器直徑,克努森氣體的動力特性是由氣體分子和容器的碰撞來決定,而不是由氣體分子之間的碰撞決定。此氣體得名自马丁·克努森。

克努森數
針對克努森氣體,克努森數必大於1。克努森數定義如下:

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

其中

\lambda是平均自由程(單位:m)

L是容器的直徑(單位:m)

若10^{-1},氣體流為过渡流。此情形下分子之間的碰撞還無法忽略。不過在 \rm{Kn}>10時,氣體流為, 分子之間的碰撞相較於分子和容器的碰撞,已可以忽略。

例子
舉例,考慮一個室溫、一般壓力下的容器,其中氣體的平均自由程為68nm,若容器的直徑小於68nm,克努森數大於1,可以將此氣體視為是克努森氣體。
相關條目

  • 克努森流:平均自由徑大於特徵尺度的流體。
  • 分子运动论

參考資料

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