Определяне на средния свободен пробег на въздушните 

молекули и техния ефективен диаметър

Кратка теория

Молекулите във всички газови вещества са в 
непрекъснато движение.Движението в газ е 
хаотично и има два основни елемента:

Средният  свободен  пробег.  Разстоянието 
между две последователни попадения  между 
молекулите.

Ефективният  диаметър  на  молекулите. 
Минималното 

разстояние 

между 

центровете  на  две  молекули,  които  се 
приближават .



eff

D

Определяне на средния свободен пробег  на 
въздушните молекули и техния ефективен 
диаметър

Кратка теория

Оценките на               могат да бъдат направени 
чрез изучаване на явленията, дифузия, 
вътрешно триене и топлопроводимост.

В това упражнение се използва вътрешното 
триене,     което се измерва с метода на 
Поазьой

Средният свободен пробег        зависи от коефициента 
на вътрешно триене , плътността на газа          и 
средната скорост    на газовите молекули по формулата:







v

v

.

3

1









eff

D

,



-

налягане 

Определяне на средния свободен обхват на въздушните 
молекули и техния ефективен диаметър.

Ако знаем        , можем да изчислим,       като 
използваме  

Коефициентът на вътрешното триене се 
определя с помощта на формулата на 
Поазьой

където: V е обемът на газа, преминал през тънката тръба за времето t;

Дължината на тръба и радиусът през които 
минава въздух .

r

l

,

v

,





v







3



l

V

p

t

r

.

8

.

.

.

4









p



r

l

,

T- е абсолютната температура , T=-
273,15

0

C

        -  молекулно тегло на въздуха  - 

Определяне  среден  свободен  пробег  на 
въздушните молекули и техния ефективен 
диаметър

В  кинетичната  теория  за  средната  скорост  на 
газовите молекули използваме подчинението:

Където R е  газова константа

Това , което трябва да знаем за да изчислим              - е 
плътността на газа в конкретните условия:

T

0

K

=?







.

.

.

8

T

R

v



)

.

/(

,

314

,

8

K

mol

J

R





mol

k

kg

.

/

96

,

28







Pa

p

a

5

10

.

013

,

1



Определяне на средния свободен обхват на 
въздушните молекули и техния ефективен 
диаметър

Плътността на газа се определя от уравнението на 
Клапейрон - Менделеев:

Където: m е масата на газа.
Плътността е равна на:

След заместване

T

R

m

V

p

.

.

.





T

R

P

V

m

a

.

.



















.

8

.

.

.

.

8

.

.

.

.

.

.

3

4

a

P

l

V

T

R

t

p

r





l

V

p

t

r

.

8

.

.

.

4









v







3

