Коэффициент вязкости можно определить способом, подобным тому, который применялся для определения коэффициента диффузии.
Рассмотрим площадку s, параллельную скорости течения газа и, следовательно, перпендикулярную направлению переноса импульса (рис. 5.7). Предположим, что скорость течения газа уменьшается в направлении оси х, то есть скорость течения справа от площадки меньше, чем слева от нее. Благодаря обмену молекулами под влиянием теплового движения между двумя слоями газа эта разница в скоростях уменьшается. Под влиянием этого обмена скорость и импульс слоя газа дело станут больше, одновременно скорость и импульс слоя слева от площадки s уменьшится. Такой механизм передачи импульса в направлении оси х от одного до второго слоя газа, который протекает через
трубу (капилляр). отик импульса Р, который переносится в единицу времени через единицу площади площадки s, определяется разностью импульсов и Р2 »которые переносят молекулы, пересекающих площадку s слева и справа. Импульс Plf который переносится молекулами слева направо, равна произведению импульса отдельной молекулы на число молекул, пересекающих единицу площади за единицу времени. Это число молекул, как показано в разделе 5.5, равна 1/6nv (п - число молекул в единице объема, v - средняя скорость теплового движения молекул). Импульс отдельной молекулы, который она переносит, пересекая площадку s, - это тот импульс, который молекула имела при последнем столкновении перед площадкой, т.е. на расстоянии средней длины свободного пробега X от площадки.
Если скорость течения газа на расстоянии X слева от s равно и /, то импульс молекулы, связан с течением газа, равна mv (m - масса молекулы). Из этого выражения видно, что коэффициент вязкости не должен зависеть от давления, поскольку произведение РЛ не зависит от давления.
Опыты, связанные с измерением вязкости в широком диапазоне давлений, подтверждают этот вывод.
Коэффициент внутреннего трения должна зависеть от температуры, поскольку в выражение (5.22) для вязкости входит средняя скорость теплового движения молекул, которая зависит от температуры по закону Т/ Поэтому коэффициент вязкости также увеличиваться с ростом температуры пропорционально Т1 ^ 2.
Действительности вязкость увеличивается быстрее, чем Т1 ^ 2. Это связано с тем, что с повышением температуры не только увеличивается тепловая скорость молекул, но и уменьшается эффективный поперечное сечение их [см.. соотношение (5.5)], поэтому увеличивается длина свободного пробега. Расстояние от места последнего перед этим слоем столкновения становится больше, а значит, увеличивается изменение импульса, молекула с собой переносит.