schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Определение режима течения газа по числу Кнудсена
help_outlineУсловие задачи
Найти правильный вариант Реши задачу: Найти правильный вариант Реши задачу: Найти правильный вариант Реши задачу: Найти правильный вариант
lightbulbКраткий ответ
Число Кнудсена определяет режим течения газа: вязкостный (Kn < 5e-3), молекулярно-вязкостный (5e-3 < Kn < 1.5) или молекулярный (Kn > 1.5). Режим зависит от соотношения столкновений молекул друг с другом и со стенками.
Подробное решение
Для определения режима течения газа в вакуумной технике используется безразмерный критерий — число Кнудсена \( Kn \), которое равно отношению средней длины свободного пробега молекул \( \lambda \) к характерному линейному размеру канала \( d \):
\[ Kn = \frac{\lambda}{d} \]
В зависимости от значения этого числа выделяют три основных режима:
1. Вязкостный (сплошной) режим: \( Kn < 5 \cdot 10^{-3} \). В этом режиме столкновения молекул друг с другом преобладают над столкновениями со стенками.
2. Молекулярно-вязкостный (переходный) режим: \( 5 \cdot 10^{-3} < Kn < 1.5 \) (в некоторых источниках до \( 1 \)). Это область, где оба типа столкновений соизмеримы.
3. Молекулярный режим: \( Kn > 1.5 \). Здесь молекулы сталкиваются в основном только со стенками сосуда.
Исходя из этого, молекулярно-вязкостный режим соответствует диапазону значений от \( 5 \cdot 10^{-3} \) до \( 1.5 \).
Правильный ответ:
\( Kn < 1.5 \) до \( Kn > 5 \cdot 10^{-3} \)