Katholieke Encyclopaedie

Uitgeverij Joost van den Vondel (1933-1939)

Gepubliceerd op 08-01-2020

Zeer verdunde gassen

betekenis & definitie

ook Knudsengassen genoemd naar M. Knudsen, wiens experimenten (1909-’11) leidend geweest zijn voor alle verdere onderzoekingen op dit gebied, zijn gassen, die in den toestand verkeeren, waarbij ス/d zeer groot is, als ス voorstelt de gemiddelde vrije weglengte der gasmoleculen en d de lineaire afmeting van de ruimte, waarin het gas vervat is.

Het gaat dus eigenlijk niet om de verdunning en de daarmee correspondeerende vrije weglengte op zich zelf, doch om de verhouding van deze laatste grootheid tot de lineaire afmetingen van de apparaten. Is deze verhouding ス/d zeer groot, dan kunnen wij de onderlinge botsingen, die bij de kinetische gastheorie in haar gewonen vorm een essentieele rol spelen, verwaarloozen: het proces wordt dan beheerscht door de wetten, die de botsingen van de gasmoleculen tegen de wanden regelen.

Het gas verkeert in den „moleculairen” toestand, welke toestand, behalve vanzelfsprekend bij groote verdunning, ook bij strooming door vast geperst poeder kan optreden, mits de poriën voldoende klein zijn. De eigenschappen van zulk een gas zullen dus niet meer afhankelijk zijn van de onderlinge botsingen.Reeds Kundt en Warburg (1875) namen waar, dat bij toename van ス/d de coëfficiënten van inwendige wrijving en warmtegeleidingsvermogen niet langer onafhankelijk waren van den gasdruk, doch een afname vertoonden.

In het „moleculaire gebied”, waarop Knudsen experimenteerde (ス/d uiterst groot), verliezen de begrippen inwendige en uitwendige wrijving hun beteekenis en neemt het warmtegeleidingsvermogen met den druk af, welke verschijnselen Knudsen niet verklaart door als correctie een glijding (Kundt en Warburg) resp. een temperatuursprong (dezelfden en von Smoluchowski 1898) in te voeren, doch door het gedrag der moleculen aan den wand te bestudeeren (o.a. door invoering van den accommodatiecoöfficiënt; ➝ Warmte-overdracht). De theorie der Knudsen-gassen vindt ruime toepassing in de hoogvacuumtechniek (pompen, manometers).

Lit.: S. Dushman, High Vacuum (1922); J. H. A. ter Heerdt, Overzicht van de theorie en de toepassingen van gassen waarin de onderlinge botsingen der moleculen kunnen verwaarloosd worden (1923; waar uitvoerige lit.-opg. van de oorspr. verhandelingen). ter Heerdt.

< >