我们在前面所讨论的都是气体在平衡状态下的性质。实际上，许多问题都牵涉到气体在非平衡状态下的变化过程。如果气体各部分的物理性质原来是不均匀的（例如密度、流速或温度等的不相同），则由于气体分子不断地相互碰撞和相互搀和，各部分气体之间将经常交换质量、动量和能量，最后气体内各部分的物理性质将趋向均匀，气体状态将趋向平衡。这种现象叫做气体内的迁移现象。

气体内的迁移现象有三种，即黏滞现象、热传导现象和扩散现象。实际上，三种迁移现象可以同时存在。我们为了看出各自的实质，把它们分开来讨论。

1．黏滞现象

流动中的气体，如果各层的流速不相等，那么相邻的两个气体层之间的接触面上，会形成一对阻碍两气体层相对运动的等值而反向的摩擦力，其情况与固体接触面间的摩擦力有些相似，叫做黏性力。气体的这种性质，叫做黏性。

黏性力所遵从的实验定律，可用图5-8来说明。设气体被限制在两个无限大的平行平板，之间，平板(在处）是静止的，而平板(在处）以速度沿轴方向运动。我们把这一气体想象为许多平行于平板的薄层，其中顶层附着在运动平板上，底层附着在静止平板上。由于顶层的流速（正方向）比下层大，顶层将对它的下一层作用一个沿轴正方向的拉力，并依次对下一层作用这样一个拉力；与之同时，下一层将依次对上一层作用一个沿轴负方向的阻力。于是，气体就出现黏性。在这个例子中，流速变化最大的方向是沿着轴

图 5-8

式中比例系数叫做动力黏度或黏度。式中的正负号表明黏性力是成对出现的，当取轴向上为正时，式中分别表示上层对下层的作用力与下层对上层的反作用力。我们也可以从气体动理论的观点对黏滞现象作出解释，并导出黏度。

2．热传导现象

如果气体内各部分的温度不同，从温度较高处向温度较低处将有热量的传递，这一现象叫做热传导现象。

如图5-9所示，轴是气体温度变化最大的方向，在这个方向上气体温度的空间变化率叫做温度梯度。设为垂直于轴的某指定平面的面积。实验证明，在单位时间内，从温度较高的一侧，通过这一平面，向温度较低的一侧所传递的热量，与这一平面所在处的温度梯度成正比，同时也与面积成正比，即

图 5-9

比例系数叫做热导率或导热系数。式中负号表示热量传递的方向是从高温处传到低温处，和温度梯度的方向是相反的，热导率的单位是。根据分子动理论可导出。式中为摩尔定体热容。

3．扩散现象

如果容器中各部分的气体种类不同，或同一种气体在容器中各部分的密度不同，经过一段时间后，容器中各部分气体的成分以及气体的密度都将趋向均匀一致，这种现象叫做扩散现象。

为了使问题简化，我们考虑两种气体，在总密度均匀和没有宏观气流的条件下相互扩散的情况。此处假定相互扩散的两种气体的分子质量极为相近，例如和的情形。

现在，我们只考察两种气体中一种气体的质量迁移。设这种气体的密度沿轴方向改变着，沿着这个密度变化最大的方向，气体密度的空间变化率叫做密度梯度。在气体内任取一个垂直于轴的面积。实验证明，在单位时间内，从密度较大的一侧通过该面积向密度较小的一侧扩散的质量与该面积所在处的密度梯度成正比，同时也与面积成正比，即

式中比例系数叫做扩散系数。式中负号表示气体的扩散从密度较大处向密度较小处进行，与密度梯度的方向恰好相反。扩散系数的单位是。根据分子动理论可导出