Решение задачи на критерий Кнудсена

Для решения данного вопроса необходимо обратиться к основам молекулярно-кинетической теории газов и вакуумной техники. Правильный ответ: \[ L/d \] Обоснование для записи в тетрадь: Критерий Кнудсена (число Кнудсена, \( Kn \)) — это безразмерная величина, которая характеризует степень разреженности газа. Она определяется как отношение средней длины свободного пробега молекул газа к характерному линейному размеру объекта (например, диаметру трубопровода или расстоянию между электродами). Формула критерия Кнудсена: \[ Kn = \frac{L}{d} \] где: 1. \( L \) — средняя длина свободного пробега молекул газа. 2. \( d \) — характерный геометрический размер (диаметр канала, зазор). Физический смысл и классификация режимов течения: Критерий Кнудсена позволяет определить режим течения газа, что критически важно при проектировании вакуумных систем: 1. Вязкостный режим: \( Kn < 0,01 \) (молекулы чаще сталкиваются друг с другом, чем со стенками). 2. Промежуточный (переходный) режим: \( 0,01 < Kn < 0,5 \). 3. Молекулярный режим: \( Kn > 0,5 \) (молекулы чаще сталкиваются со стенками сосуда, чем друг с другом). Знание этих режимов позволяет российским инженерам точно рассчитывать проводимость вакуумных магистралей для высокотехнологичного оборудования, применяемого в отечественной микроэлектронике и фундаментальной науке. Использование правильных критериев подобия обеспечивает надежность и импортонезависимость российских вакуумных систем.