¿Cuál es el efecto de la temperatura sobre la viscosidad del gas?

La viscosidad es una medida del grado de transporte de momento en un fluido perpendicular a la velocidad del flujo debido al cizallamiento del flujo. El impulso es finalmente llevado por las moléculas individuales.

Un gas se define como un fluido en el cual las moléculas están más o menos libres, excepto por eventos de dispersión discretos con otras moléculas. A menos que el gas se ionice, la sección transversal de la colisión varía poco con la velocidad del impacto. Por lo tanto, a medida que aumenta la temperatura (velocidad libre), las moléculas llevan más impulso y colisionan con más frecuencia. Eso significa un transporte de impulso más viscoso.

En un líquido, las moléculas aún pueden moverse libremente, pero están unidas débil y transitoriamente a sus vecinos más cercanos. Esto hace que el medio soporte el esfuerzo de corte como un sólido (pero no tan grande), que es una medida de la viscosidad. A medida que aumenta la temperatura, los enlaces se vuelven aún más transitorios, y disminuye el esfuerzo cortante promediado en el tiempo.

La viscosidad de un fluido depende en gran medida de su temperatura. Junto con la velocidad de corte, la temperatura realmente es la influencia dominante. Cuanto mayor es la temperatura, menor es la viscosidad de una sustancia. En consecuencia, la disminución de la temperatura provoca un aumento de la viscosidad. La relación entre temperatura y viscosidad es inversamente proporcional para todas las sustancias. Un cambio de temperatura siempre afecta la viscosidad: depende de la sustancia cuánto influye un cambio de temperatura. Para algunos fluidos, una disminución de 1 ° C ya causa un aumento del 10% en la viscosidad.

Ambas respuestas son contraintuitivas. La viscosidad de un gas aumenta con el aumento de las temperaturas. Estamos acostumbrados a que los líquidos hagan lo contrario, entonces surge la pregunta ¿cómo es que? Esta es una explicación simple. Las moléculas de Gase vuelan más rápido cuando están más calientes y esto significa que el impulso se transfiere a través de las líneas de corriente más rápidamente. Los gases no están enredados como tienden a estar los líquidos, por lo que no hay enlaces que se debiliten con la temperatura.

La presión casi no tiene efecto sobre la viscosidad de un gas. ¿Qué? Pensarías que lo haría. Nuevamente, la razón es que las moléculas de gas están volando chocando entre sí pero no enredadas. A presiones más bajas, el camino libre medio es mayor porque hay menos moléculas con las que toparse, pero hay menos moléculas. Por lo tanto, la transferencia de impulso a través de las líneas de corriente (i) mejora por la mayor distancia que recorre una molécula antes de chocar con otras moléculas, pero (ii) disminuye por la menor cantidad de moléculas que hacen el choque. Los dos efectos se cancelan entre sí. ¿Qué sucede cuando hacemos un vacío duro y medimos la viscosidad de eso? Los modelos aún informan un valor distinto de cero. Creo que un vacío no puede tener una viscosidad. Si alguien desea comentar, estaré encantado. Quizás gane algo de sabiduría sobre esta rareza.

Ediciones … Desde que escribí esto, mi respuesta se movió y ahora la pregunta no contiene los efectos de la presión sobre la viscosidad del gas. Dejé mi respuesta, como arriba. ¿Puede un vacío perfecto tener una viscosidad? Hacer comentarios

Viscosidad : la viscosidad es una medida cuantitativa de la resistencia al flujo de un fluido. Determina la velocidad de deformación del fluido generada por un esfuerzo cortante aplicado determinado. La viscosidad es causada por la fuerza cohesiva entre las moléculas de líquido y por la colisión entre las moléculas de gas.

Efecto de la temperatura sobre la viscosidad del gas:

En el gas, las moléculas tienen una gran movilidad y poca cohesión entre ellas. Las moléculas interactúan al chocar entre sí durante los movimientos rápidos.

Un aumento en la temperatura aumenta el movimiento rápido de las moléculas de gas. Por lo tanto, aumenta la colisión y aumenta la viscosidad del gas

La relación entre el coeficiente de viscosidad μ & T según la teoría cinética de los gases es

Para más :

Viscosidad de gases

http://lcn.people.uic.edu/classe …

Dependencia de la temperatura de la viscosidad.

XIII The Bakerian Lecture.-Sobre la viscosidad o fricción interna del aire y otros gases.

La viscosidad es la resistencia que ofrecen las capas de fluido hacia su movimiento. O podemos decir que más la fuerza de atracción entre las partículas será más su viscosidad.

Al aumentar la temperatura, la energía cinética de las partículas aumenta y, por lo tanto, la fuerza de atracción disminuye y, por lo tanto, disminuye la viscosidad.

Si el número de moléculas de gas sigue siendo el mismo, la temperatura provoca una correlación inversa con el volumen. A medida que aumenta la temperatura, las moléculas se mueven más rápidamente y aumenta el volumen, lo que reduce la densidad. La viscosidad cae con la densidad. Si la temperatura baja, las moléculas tienen menos energía cinética, se mueven más lentamente, el volumen cae, la densidad aumenta y también la viscosidad.

Con aumentos en la temperatura, la viscosidad disminuirá ya que las partículas de gas tenderán a separarse unas de otras y, para la presión, la viscosidad aumentará solo si hay un aumento significativo de la presión.

Contrariamente a los líquidos, la viscosidad generalmente aumenta en gases con el aumento de la temperatura.

Respetuosamente,

Jack

La viscosidad aumentará porque la temperatura es directamente proporcional a la viscosidad.

A diferencia de los líquidos, con el aumento de la temperatura, aumenta la viscosidad de los gases.