Interactions moléculaires et théories de la viscosité et de la diffusion thermique des gaz

André Fournier

La meilleure représentation de l'énergie potentielle d'interaction moléculaire est la forme de Lennard-Jones. En adoptant les exposants 12 et 6, on peut faire l'étude des propriétés d'un gaz à l'aide de deux constantes, la distance r0 à laquelle le potentiel s'annule et la profondeur Em du trou de potentiel. Celle-ci est reliée à la température critique; les données expérimentales ne sont pas suffisantes pour la rattacher à l'énergie de vaporisation. Le simple potentiel répulsif en r—s prévoit un coefficient de viscosité η proportionnel à une puissance γ de la température absolue et un facteur de diffusion thermique indépendant de la température. Le potentiel de Lennard-Jones, en accord avec les résultats expérimentaux, conduit à une valeur de [FORMULE] décroissant quand la température augmente et à un facteur de diffusion thermique variable avec la température. Étant donné le nombre de constantes caractéristiques du gaz, on peut mettre les résultats sous une forme réduite où n'intervient que la température réduite T/Tc . Cette forme de la loi des états correspondants n'est qu'approchée; cela tient à ce que l'approximation de la forme exponentielle de la partie répulsive du potentiel (valeur finie pour r = o, troisième constante caractéristique) par une forme en r-s devrait probablement être faite avec un exposant s variant un peu d'un corps à l'autre.

Mots clés: Viscosity; Molecular interaction; Thermal diffusion; Gases; Lennard-Jones potential

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André Fournier. Interactions moléculaires et théories de la viscosité et de la diffusion thermique des gaz. Journal de Physique et le Radium, 1945, 6 (4), pp.104-114. ⟨10.1051/jphysrad:0194500604010400⟩. ⟨jpa-00233909⟩