Вязкость газов

Вязкость газов — это мера сопротивления газа потоку или изменению формы под воздействием внешних сил. В отличие от жидкостей, вязкость газов увеличивается с повышением температуры.

Микроскопическое объяснение:
Вязкость газов обусловлена столкновениями между молекулами. Когда газ нагревается, молекулы движутся быстрее и чаще сталкиваются друг с другом, что приводит к увеличению внутреннего трения и, соответственно, вязкости.

Математическое описание:
Вязкость газа ($\eta$) можно выразить через среднюю длину свободного пробега ($\lambda$), среднюю скорость молекул ($v$) и плотность газа ($\rho$):

Температурная зависимость:
Вязкость газа ($\eta$) также зависит от температуры ($T$) по закону Сазерленда:

где ${\eta }_0$ — вязкость при некоторой исходной температуре $T_0$, а $S$ — константа Сазерленда, которая различна для разных газов.

Практическое применение:
Знание вязкости газов важно во многих инженерных приложениях, таких как аэродинамика, процессы сжигания и даже метеорология.

Зависимость от давления:
В отличие от жидкостей, вязкость газов слабо зависит от давления, особенно при низких давлениях, где молекулы находятся далеко друг от друга и реже сталкиваются.