رقم كنودسِن (بالإنكليزية Knudsen Number) اختصاراً Kn هو رقم لابعدي يعرف على أنه نسبة الممر الوسطي الحر للجزيئات إلى طول فيزيائي معين (مثل نصف قطر الجزيئ) في الغازات والسوائل.[1][2][3] هذا الطول الفيزيائي قد يكون نصف قطر جسم ما في مائع . يُنسب هذا الرقم إلى عالم فيزياء دانماركي اسمه Martin Knudsen.
- يساعد رقم كنودسن على استنباط خواص السوائل والغازات من حيث سرعة تدفقها وحركتها. كما تنتمي إليه سرعة الطائرات فوق الصوتية في الهواء.
تعريف
يعرف رقم كنودسن بالعلاقة الرياضية:
حيث:
- = الممر الوسطي الحر (متر)
- L = طول الجسم (متر)
- يـُعرف الممر الوسطي الحر لجزيئ في الهواء بأنه متوسط المسافة التي يقطعها الجزيئ بين اصتدامين متتاليين. وهي تعتمد على سرعة الجزيئ، وكثافة الوسط، ودرجة حرارة الوسط.
- يبلغ الممر الوسطي الحر لجزيئات الهواء عند درجة حرارة 25 درجة مئوية وتحت الضغط الجوي العادي نحو 8. 10−8 متر في حين أن نصف قطر جزيئ الهواء (النيتروجين) يبلغ نحو 1. 10−8 متر.
التطبيقات
تبرز أهمية هذا الرقم اللابعدي في ميكانيك الموائع لتحديد إذا كان الجريان سيخضع لصيغ الميكانيك الإحصائي أو الميكانيك الاستمراري.
مراجع
- Laurendeau, Normand M. (2005). Statistical thermodynamics: fundamentals and applications. Cambridge University Press. صفحة 306. . مؤرشف من الأصل في 24 يونيو 2016.
- Kogan, A. (1998). "Direct solar thermal splitting of water and on-site separation of the products - II. Experimental feasibility study". Int. J. Hydrogen Energy. Great Britain: Elsevier Science Ltd. 23 (2): 89–98. doi:10.1016/S0360-3199(97)00038-4.
- Villani, S. (1976). Isotope Separation. Hinsdale, Ill.: American Nuclear Society.