Понятие о вакууме

Состояние газа, при котором его давление ниже атмосферного (10⁵Па), называется вакуумом. В технике вакуум получают с помощью вакуумных насосов различных принципов действия. При давлениях, близких к атмосферному, вакуум количественно может быть определен как разность

Р_вак = Р_атм – Р_абс,

где Р_атм – атмосферное давление, Па;

Р_абс- абсолютное давление, Па.

В этих случаях для количественного измерения вакуума используют мановакуумметры.

При абсолютном давлении, отличающемся от атмосферного более чем на два порядка, разность Р_атм – Р_абс остается практически постоянной и поэтому не может служить количественной характеристикой разреженного газа. В этих условиях вакуум количественно определяется абсолютным давлением газа. При малых давлениях, которые непосредственно уже не могут быть измерены мановакуумметрами, состояние газа может быть охарактеризовано количеством молекул в единице объема, т.е. молекулярной концентрацией.

В этой области давлений основные закономерности течения газов базируются на законах кинетической теории газов, основу которой составляет представление о газе как о совокупности молекул, находящихся в непрерывном движении и взаимодействующих между собой как упругие тела.

Газообразное вещество называется газом, если его температура выше критической; паром – если его температура ниже критической.

В табл.1.1 приведены критические температуры некоторых веществ.

Таблица 1.1

Критические температуры веществ

Поскольку комнатная температура колеблется в пределах от 15 до 25⁰С, то такие вещества, как гелий, водород, азот, кислород, аргон, криптон следует считать постоянными газами, которые не будут конденсироваться ни при каком сжатии. Такие же газообразные вещества, как ксенон и двуокись углерода, к постоянным газам уже отнести нельзя, так как их критические температуры близки к комнатной. Поскольку вода, ртуть и все металлы имеют достаточно высокие критические температуры, следует говорить только о парах этих веществ.