希薄気体の粘性係数は分子運動論から次式で表される。

　ここに

η⁰ ：希薄気体の粘性係数

M ：分子量

k_B ：ボルツマン定数

T ：温度

σ ：剛体直径

Ω：衝突積分

衝突積分は、無極性気体に対し、Lennard-Jonesポテンシャルを用いてNeufeldらは次式の経験式を提示している³⁾。

　ここに

T ^*：無次元温度 (T k_B / ε)

ε ：特性エネルギ

極性気体に対しては、Stockmayer ポテンシャルを用いてBrokaw は次式を提示している³⁾。

　ここに

δ ：極牲パラメータ

希薄気体の粘度は、剛球直径、特性エネルギ、極牲パラメータが分かれば算出できるが、多くの場合これらの物性は、希薄気体の粘度から逆算されたものであり、極性気体でも式(2.2)を用いているものも多い。

　σ、 ε/k_B 、δ の例を表2.1に示す。

表2.1 σ、ε/k_B 、δの例

	σ [nm]	ε/kB [K]	δ
R324)	0.4098	289.65	-
R1255)	0.5235	237.077	-
R143a4)	0.5025	267.1	-
R152a6)	0.463	312	0.62
R1234yf 7)	0.5328	281.14	-

表2.1 および式(1.2) から算出した希薄気体の粘度を図2.1 に示す。

図2.1 希薄気体の粘度

混合物の希薄気体の粘度は、次式で近似的に表される³⁾。

　ここに

η⁰_m ：混合物の希薄気体の粘度

y_i ：組成iのモル分率

η⁰_i ：組成iの希薄気体の粘度

_ij ：相互作用パラメータ

相互作用パラメータはWilke近似法を用いると次式で表される。

　ここに

M_i ：組成iの分子量

式(2.5)から算出した希薄気体の粘度を図2.2 に示す。

図2.2 混合物の希薄気体の粘度