kinetik teori

• gaz ve sıvı moleküllerinin davranışlarını kuramsal olarak açıklayan teori.
• gaz moleküllerinin rastgele hareket etmesine ek olarak üç adet daha varsayımı bulunan teoridir. gazların taşınım özellikleri olan termal iletkenlik, kütle difüzyon katsayısı ve viskozite gibi difüzyon özelliklerinin hesaplanmasında sıklıkla kullanılırlar. özellikle deneysel ölçüm yapmanın hayli zor olduğu yüksek entalpiye sahip akışlarla ilgili olarak yapılacak numerik cfd analizlerinde kinetik teoriden sıklıkla yararlanılır.
  
  kinetik teoriyle ilgili varsayımlar ise,
  
  1) gaz molekülleri tamamen rastlantısal olarak hareket ederler.
  2) moleküllerin birbiriyle arasındaki bütün çarpışmalar elastiktir.
  3) moleküller newton yasalarına uygun hareket ederler, yani relativite etkisi yoktur.
  4) molekül sayısı çok büyüktür ve moleküller arası boşluklar molekül boyutlarına göre çok daha büyüktür.
  
  mesela havanın viskozitesini veya termal iletkenliğini hesaplarken eğer yeteri kadar soğuksa yani 1500 kelvin altında bir sıcaklığa sahipse hava two species olarak modellenebilir. bu özelliklerin hesabında ise moleküllerin birbirleriyle olan çarpışma frekansları baz alınarak işlem yapılır. yüzde yüz doğru olmamakla beraber, single species bir gazın viskozitesi kelvin cinsinden sıcaklığının kare köküyle ters orantılı olarak azalmakta, mean free path arttıkça ise artmaktadır kinetik teori yaklaşımına göre. zira ortalama molekül hızına ait terimi içinde bulunduran viskozite, boltzmann hız dağılımına göre bunu sıcaklığın kare köküyle ters orantılı olarak içinde taşır.
  
  aynı şekilde, termal iletkenlik ise hem translational, hem de internal enerjilerinden gelen farklı terimleri içinde barındıran iki ayrı termal iletkenliğin toplamı olarak yazılabilir.
• kinetik teori veya gazların kinetik teorisi, gazların basınç, sıcaklık, hacim gibi makroskopik özelliklerini moleküler bileşim ve hareketlerine bağlı olarak açıklayan teoridir. esas olarak, teori ısaac newton'un kanısının tersine basıncın moleküller arası statik itmeden kaynaklanmadığını, bunun yerine belli hızlarda hareket eden moleküller arası çarpışmalardan kaynaklandığını söyler. kinetik teori aynı zamanda kinetik-moleküler teori veya çarpışma teorisi olarak da bilinir.
• gazların özelliklerini bazı ihmaller yaparak açıklayan teoridir.
  bu teoriye göre;
  1- gaz molekülleri; sürekli, çok hızlı, gelişigüzel ve doğrusal hareket ederler. (bkz: brown hareketi)
  2- kendi aralarında ve kap ile çarpışmalar yaparlar. bu çarpışmalar esnektir.
  3- gaz moleküllerinin öz hacmi bulundukları kabın hacmi yanında ihmal edilir.
  4- gazların ortalama kinetik enerjisi sadece sıcaklığa bağlıdır ve mutlak sıcaklık^* ile doğru orantılıdır.
  sıcaklıkları aynı olan gazların ortalama kinetik enerjileri eşittir.
• temellerini seyreltik gaz dinamiğini açıklayan dogru model olarak kabul edilen (bkz: boltzmann denklemi) oluşturur. ne var ki bugüne kadar boltzmann denkleminin geçerliligi mathematically rigorous olarak ancak (bkz: mean free path) in fraksiyonuna denk gelen sure boyunca ispatlanmistir. bu husus (bkz: hilbet'in 6. problemi) ile de yakından ilgilidir. ayrıca (bkz: cedric villani).