Viscosidad De Gases

Viscosidad de gases

Teoría de la esfera rígida:
La ecuación de Maxwell se puede escribir:
[pic] [pic]
siendo [pic]la densidad del gas. Teniendo en cuenta que la teoría cinéticaestablece que las velocidades moleculares tienen un valor medio dado por la expresión:
[pic]
donde, [pic]es la velocidad media molecular, K la constante de Botzmann y T la temperatura absoluta del gas.Además, el recorrido libre medio o distancia entre dos colisiones será,
[pic]
para [pic] la distancia y d el diámetro de la molécula.
Combinando en la ecuación de Maxwell se obtiene laexpresión para la viscosidad de un gas monoatómico constituido por esferas rígidas, a baja densidad.
[pic]
Esta descripción es cualitativamente correcta del transporte de cantidad de movimientoen un gas monoatómico a baja densidad, con las siguientes limitaciones:
i) La viscosidad es prácticamente independiente de la presión hasta unas 10 atm.
ii) La viscosidad no varía potencialmente conla temperatura, variando con un exponente entre 0.6 y 1.
iii) No puede aplicarse a gases poliatómicos.

Teoria del campo potencial:
Utilizando la representación del potencial de Lenard-Jones:[pic]
La energía potencial de interacción se puede calcular del 2º coeficiente del virial, y de aquí se obtienen el diámetro de colisión y la energía de interacción.
Para utilizar los valores de[pic] y [pic], se pueden usar los siguientes métodos:
1. Valores Tabulados: En la tabla adjunta se pueden encontrar para un cierto número de sustancias.
2. De las propiedades del fluido en el puntocrítico, de acuerdo a,
[pic] [pic] o [pic]
Siendo [pic] la temperatura crítica [pic], [pic]la presión crítica [pic]y [pic]el volumen crítico [pic], [pic] en unidades Ángstrom.
3. De latemperatura normal de ebullición del líquido, según,
[pic] [pic]
en iguales unidades.
4. Del punto de fusión del sólido, de acuerdo a,
[pic] [pic]
siempre en las unidades iniciales....