真空技术及真空计量基本知识
真空泵基础知识及选型指导
真空泵基础知识及选型指导一、基础知识1、真空的概念“真空”一词来自拉丁语“vacuum”,原意为“虚无”、“空的”。
真空是指在给定空间内低于环境大气压力的气体状态,即该空间内的气体分子密度低于该地区大气压力的气体分子密度,并不是没有物质的空间。
水环真空泵应用于低真空(105—103 Pa)领域2、真空的测量单位在真空技术中,表示处于真空状态下气体稀薄程度的量称为真空度,可用压力、分子数密度、平均自由程和形成一个单分子层的时间常数等来表征,但通常用气体的压力(剩余压力)值来表示。
气体压力越低,表示真空度越高;反之,压力越高,真空度越低。
法定的压力计量单位为帕[帕斯卡],符号为Pa1Pa=1N.m-2 此外,还可用真空度的百分数作测量单位。
δ——真空度百分数(%)P——绝对压力(Pa)Pb-P 表示真空压力表读数,表压力(用Pe表示)真空度百分数δ(%)与压力P对照表3、单位换算1atm(标准大气压)=1013.25hPa(百帕)1mmHg(毫米汞柱)=1Torr(托)=1.333 hPa(百帕)1bar(巴)=1000 hPa(百帕)1mbar(毫巴)=1 hPa(百帕)1inHg(英寸汞柱)=25.4mmHg(毫米汞柱)=33.8 hPa(百帕)4、相关术语◇气量——水环真空泵的气量是指入口在给定真空度下,出口为大气压1013.25hPa时,单位时间通过泵人口的吸入状态下的气体容积,m3/min或m3/h 。
◇最大气量——水环真空泵的最大气量是指气量曲线上的气量最大值,m3/min或m3/h。
◇真空度(或称作压力)——水环真空泵的真空泵是指入口处在真空状态下气体的稀薄程度,以绝对压力表示,Pa、hPa、kPa。
◇极限真空度(或称作极限压力)——水环真空泵的极限真空度是指入口处气量为零时的真空度,Pa、hPa、kPa。
◇压缩比——吸入压力下气体容积与压缩后气体容积之比◇饱和蒸汽压——在给定温度下,某种物质的蒸汽与其凝聚相处于相平衡状态下的该种物质的蒸汽压力。
7~0真空技术基础知识
第七单元 真空技术7-0 真空技术基础知识“真空”是指气体分子密度低于一个大气压的分子密度稀薄气体状态。
真空的发现始于1643,那年托利拆利(E.Torricelli )做了有名的大气压力实验,将一端密封的长管注满水银倒放在盛有水银的槽里时,发现了水银柱顶端产生了真空,确认了真空的存在。
此后,人们不断致力于提高真空度,随着科学技术的发展,现在已经能够获得低于10-10Pa 的极高真空。
在真空状态下,由于气体稀薄,分子之间或分子与其它质点之间的碰撞次数减小,分子在一定时间内碰撞于表面上的次数亦相对减小,这导致其有一系列新的物化特性,诸如热传导与对流减小,氧化作用小,气体污染小,气化点降低,高真空的绝缘性能好等等,这些特征使得真空特别是高真空技术已发展成为先进技术之一,目前,在高能粒子加速器、大规模集成电路、表面科学、薄膜技术、材料工艺和空间技术等科学研究的领域中占有重要地位,被广泛应用于工业生产,尤其是在电子工业的生产中起着关键的作用。
一、真空物理基础 1. 真空的表征表征真空状态下气体稀薄程度的物理量称为真空度。
单位体积内的分子数越少,气体压强越低,真空度越高,习惯上采用气体压强高低来表征真空度。
在SI 单位制中,压强单位为 牛顿/米2(N/m 2):1牛顿/米2=1帕斯卡(Pascal ), (7-0-1)帕斯卡简称为帕(Pa ),由于历史原因,物理实验中常用单位还有托(Torr )。
1标准大气压(atm )=1.0135×105(Pa),1托=1/760标准大气压 (7-0-2) 1托=133.3帕斯卡习惯采用的毫米汞柱(mmHg )压强单位与托近似相等(1mmHg=1.00000014)托。
各种单位之间的换算关系见附表7-1 2. 真空的划分真空度的划分(不同程度的低气压空间的划分)与真空技术的发展历史密不可分。
通常可分为:低真空(Pa 10~1013-)、高真空(Pa 10~1061--)、超高真空(Pa 10~10-10-6)和极高真空(低于Pa 1010-)。
计量基本知识
3.容积式流量计:主要利用流体连续通过一定容积之后 进行流量累积的原理。属于这类流量计的有椭圆齿轮流 量计和腰轮流量计。适用于高粘度介质流量的测量,如 齿轮、腰轮流量计。 4.其它类型流量计:如基于电磁感应原理的电磁流量计、 涡街流量计等。
二、差压式流量计
差压式流量测量方法,是根据伯努利方程提供
当热电偶热端和冷端 的温度不同时,回路 就会产生一定大小的 热电势,这种物理现 象称为热电效应。热 电势的值与热电偶的 金属材料性质和冷热 端之间的温度差有关, 而与热电极的长度和 直径无关。如图所示。
热电偶正在大量地被铠装热电偶所替代,这是因为铠装热 电偶有以下特点: (1)测量反应速度快。 (2)可弯曲性能好,方便安装和测量 (3)使用寿命长。 (4)抗振性能好。
b 仪表误差 仪表的准确度是用仪表误差的大小来说明其指示值与被 测量真值之间的符合程度,误差越小,准确度越高。 仪表的准确度用仪表的最大引用误差 (即仪表的最 大允许误差 )来表示,即
仪表误差是对仪表在其测量范围内测量好坏的整体评价。
C 仪表精度等级a(去掉仪表误差的正负号和”%“)仪表精度等 级是按国家统一规定的允许误差大小来划分成若干等级的。 仪表的精度等级越小,仪表的测量准确度越高。目前中国生 产的仪表的精度等级有
校验压力表应注意哪些事项? 应在5~30℃室温下进行; 被检表的指针轴应位于刻度盘孔中心,当轻敲表壳指 针位置不变动的情况下,再往校验器上安装被检表。 标准表与被检表安装后,两个表的指针轴应高度相等, 以免由于液位不同造成指示误差,否则哪一表指针轴 的位置底,哪个表的指示值就会偏大。 校验中观察被检表指针动态,校对读数时,先对准标 准表刻度,再从被检表上看误差数值。
(整理)真空技术基础知识
(整理)真空技术基础知识真空技术基础知识前⾔1. 真空“真空”来源于拉丁语“Vacuum ”,原意为“虚⽆”,但绝对真空不可达到,也不存在。
只能⽆限的逼近。
即使达到10-14—10-16托的极⾼真空,单位体积内还有330—33个分⼦。
在真空技术中,“真空”泛指低于该地区⼤⽓压的状态,也就是同正常的⼤⽓⽐,是较为稀薄的⽓体状态。
真空是相对概念,在“真空”下,由于⽓体稀薄,即单位体积内的分⼦数⽬较少,故分⼦之间或分⼦与其它质点(如电⼦、离⼦)之间的碰撞就不那么频繁,分⼦在⼀定时间内碰撞表⾯(例如器壁)的次数亦相对减少。
这就是“真空”最主要的特点。
利⽤这种特点可以研究常压不能研究的物质性质。
如热电⼦发射、基本粒⼦作⽤等。
2. 真空的测量单位⼀、⽤压强做测量单位真空度是对⽓体稀薄程度的⼀种客观量度,作为这种量度,最直接的物理量应该是单位体积中的分⼦数。
但是由于分⼦数很难直接测量,因⽽历来真空度的⾼低通常都⽤⽓体的压强来表⽰。
⽓体的压强越低,就表⽰真空度越⾼,反之亦然。
根据⽓体对表⾯的碰撞⽽定义的⽓体的压强是表⾯单位⾯积上碰撞⽓体分⼦动量的垂直分量的时间变化率。
因此,⽓体作⽤在真空容器表⾯上的压强定义为单位⾯积上的作⽤⼒。
压强的单位有相关单位制和⾮相关单位制。
相关单位制的各种压强单位均根据压强的定义确定。
⾮相关单位制的压强单位是⽤液注的⾼度来量度。
下⾯介绍⼏种常⽤的压强单位。
【标准⼤⽓压】(atm )1标准⼤⽓压=101325帕【托】(Torr )1托=1/760标准⼤⽓压【微巴】(µba )1µba=1达因/厘⽶2【帕斯卡】(Pa )国际单位制1帕斯卡=1⽜顿/m2【⼯程⼤⽓压】(at )1⼯程⼤⽓压=1公⽄⼒/厘⽶2⼆、⽤真空度百分数来测量%100760760%?-=P δ式中P 的单位为托,δ为真空度百分数。
此式适⽤于压强⾼于⼀托时。
3. 真空区域划分有了度量真空的单位,就可以对真空度的⾼低程度作出定量表述。
真空知识
基础知识1、真空的概念“真空”一词来自拉丁语“vacuum”,原意为“虚无”、“空的”。
真空是指在给定空间内低于环境大气压力的气体状态,即该空间内的气体分子密度低于该地区大气压力的气体分子密度,并不是没有物质的空间。
水环真空泵应用于低真空(105—103 Pa)领域2、真空的测量单位在真空技术中,表示处于真空状态下气体稀薄程度的量称为真空度,可用压力、分子数密度、平均自由程和形成一个单分子层的时间常数等来表征,但通常用气体的压力(剩余压力)值来表示。
气体压力越低,表示真空度越高;反之,压力越高,真空度越低。
法定的压力计量单位为帕[帕斯卡],符号为Pa1Pa=1N.m-2 此外,还可用真空度的百分数作测量单位。
δ——真空度百分数(%)P——绝对压力(Pa)Pb-P 表示真空压力表读数,表压力(用Pe表示)真空度百分数δ(%)与压力P对照表3、单位换算1atm(标准大气压)=1013.25hPa(百帕)1mmHg(毫米汞柱)=1Torr(托)=1.333 hPa(百帕)1bar(巴)=1000 hPa(百帕)1mbar(毫巴)=1 hPa(百帕)1inHg(英寸汞柱)=25.4mmHg(毫米汞柱)=33.8 hPa (百帕)4、相关术语◇气量——水环真空泵的气量是指入口在给定真空度下,出口为大气压1013.25hPa时,单位时间通过泵人口的吸入状态下的气体容积,m3/min或m3/h 。
◇最大气量——水环真空泵的最大气量是指气量曲线上的气量最大值,m3/min或m3/h。
◇真空度(或称作压力)——水环真空泵的真空泵是指入口处在真空状态下气体的稀薄程度,以绝对压力表示,Pa、hPa、kPa。
◇极限真空度(或称作极限压力)——水环真空泵的极限真空度是指入口处气量为零时的真空度,Pa、hPa、kPa。
◇压缩比——吸入压力下气体容积与压缩后气体容积之比◇饱和蒸汽压——在给定温度下,某种物质的蒸汽与其凝聚相处于相平衡状态下的该种物质的蒸汽压力。
真空技术基础
不需要油作为介质,又称为无油泵
1.3 真空的获得-抽真空
极限真空(极限压强Pu)和抽气速率
——是表示真空泵性能的两个重要参数。极限压强是该系 统所能达到的最低压强;抽气速率是在规定压强下单位时间 抽出气体的体积,它决定抽真空所需要的时间。
理论上,一个系统所能达到的真空度:
Q V dP P Pu i S S dt
旋片式机械泵结构示意图和工作原理图
1.3 真空的获得-抽真空
玻-马洛特定律
V P P0 1 V V n次循环后
V Pn P0 V V
n
P0 V lg mt lg 1 Pi V Kt
lgP0/Pi
Pn达到极限值?
体分子的扩散系数;v油蒸气在喷口处的速度 扩散泵的实际抽速:
S (3 ~ 4)d
2
d是进气口直径
泵油要求:
化学稳定性好(无毒、无腐蚀) 热稳定性好(高温不分解) 抗氧化 较低的饱和蒸气压(小于等于10-4Pa)
工作时应有尽可能高的蒸气压
无任何阻挡的话,返油率高达10-3mg/cm2· s
1.3 真空的获得-抽真空
赫兹-克努曾公式
va 8k T 8 RT m M
P 2mk T
温度一定时, P
稀薄气体的基本性质
示例
气体分子密度
P n 7.2 10 (m-3 ) T
22
标准状态: P = 105Pa,n = 2.461019分子/cm3
P = 1.3 10-8Pa,n = 3.24105分子/cm3
1 1 nva 3.24 10 5 8.5 10 4 6.9 10 9 分子 / cm2 s 4 4
真空机械设计手册
真空机械设计手册真空技术是一种重要的工程技术,在各个领域都有着广泛的应用。
真空机械设计手册作为工程技术人员的必备参考资料,对于真空技术的学习和应用具有重要意义。
本手册旨在系统地介绍真空技术的基本原理、真空系统的设计与构建、真空泵的选型和应用等内容,旨在为工程技术人员提供一份全面而实用的参考资料。
第一部分:真空技术基础1.1 真空的基本概念1.2 真空度的计量1.3 真空技术的应用领域1.4 真空技术的发展历史第二部分:真空系统设计与构建2.1 真空系统的组成和结构2.2 真空管道与密封2.3 真空室的设计和制造2.4 真空阀门与控制系统第三部分:真空泵的选型与应用3.1 真空泵的工作原理3.2 真空泵的分类与特点3.3 真空泵的选型原则3.4 真空泵在真空系统中的应用第四部分:常见真空设备的设计与应用4.1 真空冷凝器的设计与应用4.2 真空干燥器的设计与应用4.3 真空蒸馏设备的设计与应用4.4 真空测量仪器的选用与校准第五部分:真空系统的安全与维护5.1 真空系统的安全操作规程5.2 真空设备的常见故障与排除5.3 真空系统的日常维护与保养5.4 真空系统的紧急故障处理与应急措施第六部分:真空技术应用案例6.1 真空技术在航空航天领域的应用6.2 真空技术在光电子器件制造中的应用6.3 真空技术在新能源开发中的应用6.4 真空技术在生物医药领域的应用通过以上内容的系统讲解,本手册旨在为读者提供一份全面而实用的真空技术参考资料,帮助工程技术人员更好地掌握真空技术的基本原理、设计与应用。
结合实际应用案例,使读者能够更加深入地理解真空技术在不同领域的应用和发展趋势。
希望本手册能够成为广大工程技术人员在真空技术领域学习和工作中的得力助手。
真空概念
真空概念真空是指定空间内低于大气压力的气体状态,也就是该空间内气体分子密度低于该地区的大气压的气体分子密度,不同的真空状态,就意味着该空间具有不同的分子密度。
标准大压(101325Pa),标准大气压是指在海平面测量的压力,海拨越高,真空越低。
完全没有气体的空状称为绝对真空,绝对真空实际上是不存在的。
常见真空测量单位和单位的换算1、用压力作测量单位(Pa)帕斯卡( Pa)是国际单位制中的压力的单位。
1个大气压等到于101325Pa,1Pa的压力就是1牛顿的力压在1m 2 面积上。
(1Pa=1N/1m 2 )2、真空表上的单位(MPa)真空表是用来在一个指定范围内所抽空气的测量工具。
真空表上的数字是从 0到-0.1Mpa,0代表一个大气压,表示一个指定的范围内与外界压力相等,达到-0.1时表示指定范围内的压力只有100Pa,这种真空表只能测量压力高于100Pa的真空度。
(1Mpa=10 6 ;1Kpa=1000pa;hpa=100pa)3、毫米水银柱(mmHg)和乇(Torr)乇的定义1个大气压等于760乇,mmHg和Torr相差不大,严格来说mmHg和Torr只差700万分之一,所以1mmHg=1Torr。
101325Pa等于760Torr(1Pa=133.322Torr)真空区域的划分为实用便利起见,人们常把真空度粗划为几个区域。
•低真空 10 5 ~100Pa 通常用液环式真空泵或往复式真空泵•中真空 100~10 -1 Pa 通常用罗茨真空泵+水环真空泵机组、旋片式。
•高真空 10 -1 ~10 -5 Pa 通常用旋片泵和滑阀泵以及机组•超高真空大于10 -5 Pa 通常用扩散泵和分子泵常用真空泵的分类•往复式真空泵往复式真空泵又称活塞式真空泵,极限真空为 2600Pa~1300Pa抽气量范围为200~800m 3/h,用于从密封的容器中抽除气体,被抽气体温度不得超过35°,应用于真空浸渍、钢水真空处理、真空蒸馏、等方面抽吸气体。
真空的基本知识
最早使用、最广泛的
纪念托里拆利
真空的 基本知识
几种压强换算关系
单位 1 Pa 帕/Pa 1 托/Torr 7.5×10-3 毫巴/mba 1×10-2 标准大气压 9.87×10-6
1 Torr
1 mba 1 atm
133.3
100 1.013×105
1
0.75 760
1.333
1 1.013×103
密度以及固体本深的性质如光洁程度、清洁度等
气体吸附:
气体吸附就是固体表面俘获气体分子的现象。 分为物理吸附和化学吸附。 物理吸附靠分子间的相互吸引引起的,任何气体在固体 表面均会发生,吸附后容易脱附。 化学吸附在较高温度下发生,只有当气体与固体表面原 子接触生成化合物时才能产生吸附作用,气体不易脱附。
气体脱附
是气体吸附的逆过程。
影响因素:气体的压强、固体的温度、固体表面吸附气体的
容器中分子数很少,分子平均自由程大于一般容器的 气体分子数更少,几乎不存在分子间碰撞,此时气体分子在 线度,分子流动为分子流,分子与容器壁碰撞为主,在 固体表面上是以吸附停留为主。 此真空下蒸发材料,粒子将按直线飞行。
超高真空 <1×10气体的吸附和气体的脱附
真空的 基本知识
真空程度的表示
真空度 压强 气体分子密度、气体分子平均自由程、 形成一个分子层所需要的时间等
真空单位
法定计量单位
帕斯卡(Pascal):Pa 托(Torr):1Torr=133.322 Pa 1 Pa=7.5×10-3 Torr 旧的单位:mmHg Torr bar atm
1.316×10-3
9.87×10-4 1
真空的 基本知识
☞ 真空的划分 粗真空 1×105 to 1×102 Pa
真空系统介绍
真空系统介绍真空系统介绍⒈引言此文档旨在介绍真空系统,包括其基本原理、组成部分以及应用领域。
真空系统是一种利用各种技术手段将气体流动控制在低压环境下的系统。
它在科研实验室、工业生产以及医疗设备等领域广泛应用。
⒉基本原理真空系统的基本原理是通过减压手段将系统内的气体流动减少到一个较低的压力水平。
常用的减压手段包括机械泵、说服泵以及分子泵等。
通过减压,真空系统可以实现可控的低气压环境。
⒊组成部分⑴减压装置真空系统的减压装置起到降低压力的作用。
常用的减压装置包括机械泵、说服泵、分子泵以及涡轮分子泵等。
每种减压装置都有其适用的压力范围和工作原理。
⑵气体收集系统真空系统需要收集和处理流出的气体。
气体收集系统通常包括气体收集罐、冷凝器以及其他处理设备。
这些设备可以分离、回收和处置气体,以满足不同的需求。
⑶控制系统真空系统的控制系统用于监测和控制系统内的压力、温度和流量等参数。
控制系统通常包括传感器、阀门、计量仪表和计算机控制等部分,以实现对真空系统的精确控制和调节。
⒋应用领域⑴科研实验室真空系统在科研实验室中广泛应用,用于制备样品、实现特定的气氛条件以及模拟极端气候环境等。
它在物理学、化学、材料科学等领域起到重要作用。
⑵工业生产真空系统在工业生产中常用于处理、包装和干燥等工艺。
例如,在食品包装行业中,真空系统可以将氧气抽出,延长食品的保鲜期。
⑶医疗设备真空系统在医疗设备中起到关键作用。
例如,真空系统可用于医疗器械的消毒和干燥,以及操作室和手术室的气氛控制等。
⒌附件本文档没有涉及附件内容。
⒍法律名词及注释⑴真空度:衡量真空系统状态的参数,通常用帕斯卡(Pa)或毫巴(mbar)表示。
⑵减压装置:用于降低真空系统内气体压力的装置,包括机械泵、说服泵、分子泵等。
⑶气体收集系统:用于收集和处理真空系统流出气体的系统,通常包括气体收集罐、冷凝器等设备。
⑷控制系统:监测和控制真空系统参数的系统,包括传感器、阀门、计量仪表、计算机控制等。
计量基础知识
精心整理1.计量的内容有哪些?计量的内容通常可概括为以下六个方面:计量单位与单位制:计量器具(或测量仪器),包括实现或实现计量单位的计量基准、计量标准与工作计量器具:量值传递与溯源,包括检定、校准、测试、检验与检测:物理常量、材料与物质特性的测定:测量不确定度、数据处理与测量理论及其方法:计量管理,包括计量保证与计量监督等。
2.计量是如何分类的?有何特点?3.4.督65.对其6.我国强制检定的范围有哪些?测量仪器的检定是指查明和确认测量仪器是否符全法定要求的程序,它包括检查、加标记和(或)出具检定证书。
检定具有法制怀,其对象是法制管理范围内的测量仪器。
检定的依据是按法定程序审批公布的计量检定规程。
我国规定,列入(中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录)用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测四个方面的工作计量器具,属国家强制检定的管理范围。
此外,我国对社会公用计量标准、部门和企(事)业单位的各项最高计量标准,也实行强制检定。
7.什么叫量值溯源性?通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链,使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准(通常是国家计量标准或国际计量标准)联系起来的特性,称为量值溯源性。
8.什么叫计量单位?计量单位是为定量表示同种量的大小而约定定义和采用的特定量。
9.我国法定计量单位的构成。
中华人民共和国法定计量单位国际单位制(SI)的单位SI单位SI 基本单位共7个SI导出单位包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位,共21个组合形式的SI导出单位SI单位的倍数单位(包括SI单位的十进倍数单位和十进分数单位),共20个。
14.什么是标称范围、量称和测量范围?标称范围是指测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围。
量程是标称范围的上限和下限之差的绝对值。
测量范围(工作范围)是指测量仪器的误差处于规定的极限范围内的被测量的示值范围15.什么是额定操作条件、极限条件和参考条件?额定操作条件是指测量仪器的正常工作条件,也就是使测量仪器的规定计量特性处于给定极限内的使用条件。
计量基础知识
基础理论:一、计量法二、国际单位:米(m)、千克(kg)、秒(s)、安培(A)、开尔文(K)、摩尔(mol)、坎德拉(cd)。
米(m)是光在真空中,在1/299792458s的时间间隔内所经路程的长度。
千克(kg)是质量单位,等于国际千克原器的质量。
秒(s)是铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应辐射9192631770个周期的持续时间。
安培(A)是电流单位。
在真空中,两根相距1m的无限长、截面积可以忽略的平行圆直导线内通过等量恒定电流,若导线间相互作用力在每米长度上为2×10(-7)N,则每根导线中的电流为1A。
开尔文(K)是热力学温度单位,等于水的三相点热力学温度的1/273.16。
摩尔(mol)是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与0.012kg 碳-12的原子数目相等。
使用摩尔时,基本原子可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子,或是这些粒子的特定组合。
坎德拉(cd)是一光源在给定方向上的发光强度,该光源发出的频率为540×10(12)Hz的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为1/683W/sr。
三、法定计量单位:1.国际单位制基本单位2.国际单位制的辅助单位3.国际单位制中具有专门名称的导出单位4.国家选定的非国际单位制单位5.有以上单位构成的组合形式的单位6.由词头和以上单位所构成的十进倍数和分数单位辅助单位在国际单位制中,平面角的单位——弧度和立体角的单位——球面度未归入基本单位或导出单位,而称之为辅助单位。
辅助单位既可以作为基本单位使用,又可作为导出单位使用。
它们的定义如下:弧度(rad)是一个圆内两条半径在圆周上所截取的弧长与半径相等时,它们所夹的平面角大小。
球面度(sr)是一个立体角,其顶点位于球心,而它在球面上所截取的面积等于以球半径为边长的正方形体积。
导出单位在选定了基本单位和辅助单位之后,按物理量之间的关系,由基本单位和辅助单位以相乘或相除的形式所构成的单位称为导出单位。
真空技术及真空计量基本知识
真空技术及真空计量基本知识第⼆章真空计量基本知识⼀、真空1.1 真空、理想⽓体状态⽅程、⽓体分⼦的热运动地球的周围有⼀层厚厚的空⽓,称为⼤⽓,⼈类就⽣活在这些⼤⽓中。
空⽓有⼀定的质量,在通常状况下,⼤约为1.29g/l ,可以说是很轻的。
但地球周围的空⽓⾮常密,在⼏⼗公⾥以上的⾼空还有空⽓存在,这么厚的⼀层空⽓受地球引⼒作⽤,就会对地⾯上的⼀切物体产⽣压⼒,这就是⼤⽓压。
早在17世纪,托⾥拆利就通过实验证实了⼤⽓压强的⼤⼩。
通常⼀个标准⼤⽓压约等于0.1MPa ,相当于760mm 左右的汞柱所产⽣的压强。
真空是指低于⼀个⼤⽓压的⽓体空间,但不可理解为什么都没有。
真空是同正常的⼤⽓相⽐,是⽐较稀薄的⽓体状态。
按照阿佛加德罗定律1mol 任何⽓体在标准状况下,有6.022×1023个分⼦,占据22.4L 的体积。
由此我们得到标准状态下⽓体分⼦的密度为319/103cm 个?。
在⾮标准状况下,当⽓体处于平衡时,满⾜描述理想⽓体的状态⽅程。
式中的N 为⽓体的摩尔数,P 为压⼒(Pa ),T 热⼒学温度,κ为波尔兹曼常数,κ=1.38×10-23J/K 。
因此在⾮标准状况下,⽓体分⼦数密度与压⼒和温度有关。
每⽴⽅厘⽶中的⽓体分⼦数可以表⽰为: TP n 61024.7?= 式中n 为⽓体分⼦数密度(cm -3),由此可见,即便在Pa P 11103.1-?=这样很⾼的真空度时,T=293K时,每⽴⽅厘⽶的空间中仍有数百个⽓体分⼦。
因此所谓真空是相对的,绝对的真空是不存在的。
同时我们也可知,⽓体分⼦数密度在温度不变时,与压⼒成正⽐。
因此,真空度可⽤压⼒来表⽰也是以此为理论依据。
在真空抽⽓过程中,⼀般可认为是等温的,我们说容器中的压⼒降低了或⽓体分⼦数密度减少了都是正确的。
kT V N p ??=1.2 ⽓体分⼦的热运动从微观的⾓度看,⽓体是由分⼦组成的,所有分⼦都处在不断的、⽆规则的运动状态。
真空概念和测量单位
真空概念和测量单位(一)真空概念“真空”是指在指定空间内低于环境大气压力的气体状态,也就是该空间内气体分子数密度低于该地域大气压的气体分子数密度。
不同的真空状态,就意味着该空间具有不同的分子数密度。
在标准状态(STP:即0°C,101325Pa)下,气体的分子数密度为2.6870×1025m-3,而在真空度为1×10-4Pa时,气体的分子数密度只有2.65×1016m-3。
完全没有气体的空间状态成为绝对真空。
绝对真空实际上时不存在的。
(二)真空度及测量单位在真空技术中常常利用真空度来气宇真空状态下空间气体的稀薄程度。
通常真空度用气体的压力值来表示。
压力值越高,真空度越低;压力值越低,真空度越高。
常常利用的压力单位有:①帕斯卡(Pa):国际单位制中的压力单位,我国法定压力单位。
1Pa压力就是1m2面积上作用1N的力,即1Pa=1N/m2②微巴(μbar):1μbar的压力就是1cm2面积上作用1dyn的力,即1μbar=1dyn/cm2③标准大气压(atm):1927年在第七次国际计量大会上,给标准大气压下了概念,即在重力加速度为980.665cm/s2,水银温度为0°C,水银密度为13.5951g/cm3的条件下,760mm高的汞柱产生的压力称为1atm,即1atm=760mmHg=1013250.144354dyn/cm2这种标准大气压依赖于汞的密度测量精度,是不够严格的。
1954年在第十次国际计量大会上,又从头概念了标准大气压,即1atm=1013250dyn/cm2=101325Pa④工程大气压(at):由于大气压力约为1kgf/cm2,所以把1kgf/cm2称为1at,即1at=1kgf/cm2⑤毫米汞柱(mmHg):1mmHg是指0°C时1mm高水银柱(汞柱)作用在1cm2面积上的力。
由于纯水银0°C时的密度是13.5951g/cm3,所以1mmHg=13.5951g/cm2⑥托(Torr):1Torr概念为1Torr=1/760atm由于1927年与1954年概念的标准大气压有差值,因此造成1mmHg比1Torr大1.9×10-4dyn/cm2,即1mmHg=1Torr+1.9×10-4dyn/cm2但由于二者差值很小,故通常以为1mmHg≈1Torr⑦英寸汞柱(inHg):英制压力单位,它是1英寸高水银柱作用在1cm2面积上的力,即1inHg=25.4mmHg⑧普西(Psi):英制压力单位,它是1平方英寸面积上作用1磅的力,即1Psi=1lb/in2⑨真空度的百分数(δ%):用真空度的百分数表示压力的大小,一般只有在压力高于100Pa时才采用。
真空度的单位
真空度的单位“真空度”顾名思义就是真空的程度。
是真空泵、微型真空泵、微型气泵、微型抽气泵、微型抽气打气泵等抽真空设备的一个主要参数。
所谓“真空“,是指在给定的空间内,压强低于101325帕斯卡(也即一个标准大气压强约101KPa)的气体状态。
在真空状态下,气体的稀薄程度通常用气体的压力值来表示,显然,该压力值越小则表示气体越稀薄。
对于真空度的标识通常有两种方法:一是用“绝对压力”、“绝对真空度”(即比“理论真空”高多少压力)标识;在实际情况中,真空泵的绝对压力值介于0~101.325KPa之间。
绝对压力值需要用绝对压力仪表测量,在20℃、海拔高度=0的地方,用于测量真空度的仪表(绝对真空表)的初始值为101.325KPa。
(即一个标准大气压)二是用“相对压力”、“相对真空度”(即比“大气压”低多少压力)来标识。
"相对真空度"是指被测对象的压力与测量地点大气压的差值。
用普通真空表测量。
在没有真空的状态下(即常压时),表的初始值为0。
当测量真空时,它的值介于0到-101.325KPa(一般用负数表示)之间。
国际真空行业通用的“真空度”,也是最科学的是用绝对压力标识;指得是“极限真空、绝对真空度、绝对压力”,但“相对真空度”(相对压力、真空表表压、负压)由于测量的方法简便、测量仪器非常普遍、容易买到且价格便宜,因此也有广泛应用。
理论上二者是可以相互换算的,两者换算方法如下:相对真空度=绝对真空度(绝对压力)-测量地点的气压常用的真空度单位有Pa、Kpa、Mpa、大气压、公斤(Kgf/cm2)、mmHg、mbar、bar、PSI等。
近似换算关系如下:1MPa=1000KPa1KPa=1000Pa1大气压=100KPa=0.1MPa1大气压=1公斤(Kgf/cm2)=760mmHg1大气压=14.5PSI1KPa=10mbar真空是指低于1标准大气压的气态空间,建立这样一个气态环境,并在该环境中工艺制作、测量分析和科学试验等工作所需的理论及技术称之谓“真空科学与技术”。
真空概念及真空常用计算公式
真空概念及真空常用计算公式1、真空的定义真空系统指低于该地区大气压的稀簿气体状态2、真空度处于真空状态下的气体稀簿程度,通常用“真空度高”和“真空度低”来表示。
真空度高表示真空度“好”的意思,真空度低表示真空度“差”的意思。
3、真空度单位通常用托(Torr)为单位,近年国际上取用帕(Pa)作为单位。
1托=1/760大气压=1毫米汞柱4、托与帕的转换1托=133.322帕或1帕=7.5×10-3托5、平均自由程作无规则热运动的气体粒子,相继两次碰撞所飞越的平均距离,用符号“λ”表示。
6、流量单位时间流过任意截面的气体量,符号用“Q”表示,单位为帕·升/秒(Pa·L/s)或托·升/秒(Torr·L/s)。
7、流导表示真空管道通过气体的能力。
单位为升/秒(L/s),在稳定状态下,管道流导等于管道流量除以管道两端压强差。
符号记作“U”。
U=Q/(P2- P1)8、压力或压强气体分子作用于容器壁的单位面积上的力,用“P”表示。
9、标准大气压压强为每平方厘米101325达因的气压,符号:(Atm)。
10、极限真空真空容器经充分抽气后,稳定在某一真空度,此真空度称为极限真空。
通常真空容器须经12小时炼气,再经12小时抽真空,最后一个小时每隔10分钟测量一次,取其10次的平均值为极限真空值。
11、抽气速率在一定的压强和温度下,单位时间内由泵进气口处抽走的气体称为抽气速率,简称抽速。
即Sp=Q/(P-P0)12、热偶真空计利用热电偶的电势与加热元件的温度有关,元件的温度又与气体的热传导有关的原理来测量真空度的真空计。
13、电离真空计(又收热阴极电离计)由筒状收集极,栅网和位于栅网中心的灯丝构成,筒状收集极在栅网外面。
热阴极发射电子电离气体分子,离子被收集极收集,根据收集的离子流大小来测量气体压强的真空计。
14、复合真空计由热偶真空计与热阴极电离真空计组成,测量范围从大气~10-5Pa。
真空的计量单位
真空的计量单位
【我国法定计量单位制规定的压力单位为帕(Pa)】
1958年第一次国际真空会议上,正式规定以“托”作为真空度的计量单位。
后来,我国也普遍使用这个单位。
国际单位制和我国法定计量单位制中的压力单位,既不使用mmHg,也不使用Torr,而是采用N/m2。
为了纪念17世纪世界著名的法国数学家、物理学家帕斯卡,由法国建议,并经国际计量委员会通过,给N/m2一个专用名词,称为“帕斯卡(Pascal)”,简称为“帕”(Pa)。
1971年第十次国际计量大会正式采用帕斯卡这个压力单位,其值:
1Pa=1N/m2=7.5006×10-3Torr
这个单位由于读和写方便,又能与其他计量单位统一起来,因而,逐渐被各国使用。
国际单位制中,压力单位还使用巴(bar)和标准大气压(atm),二者与Pa的关系如下:
1bar=105Pa
或者
1atm=1.01325×105Pa
工程应用上也常将1atm值近似取为1×105Pa。
我国法定计量单位制规定的压力单位为帕(Pa),吉帕(1GPa=109Pa),兆帕(1MPa=106Pa),千帕(1kPa=103Pa),毫帕(1mPa=10-3Pa),微帕(1μPa=10-6Pa)。
真空技术领域中,真空度的计量单位为Pa。
真空计读数
真空计读数真空计是一种用于测量气体压力的仪器,它利用一定原理和方法,在一个封闭的空间内测量气体的压力情况。
真空计的读数是通过一系列的操作和测量步骤得到的,下面将详细介绍真空计读数的过程和原理。
首先,真空计的读数涉及到的主要参数有两个,一个是真空度,也就是气体的压力值,通常用帕斯卡(Pa)或托(Torr)表示;另一个是真空规格,也就是真空度的量级,一般用数字或字母表示。
真空规格越高,表示真空度越高,也就是气体的压力越低。
为了准确读取真空计的压力值,首先需要将真空计与被测物体相连接,并确保连接处没有泄漏。
然后,需要将真空计所处的区域进行抽气,以降低气体的压力。
在抽气的过程中,需要注意控制抽气速度和抽气时间,以避免对真空计造成过大的压力冲击。
一般来说,真空计的读数是通过测量真空计两侧的压力差来得到的。
当真空计一侧连接着被测物体,另一侧接触大气时,真空计的内部会形成一个压差。
此时,我们可以通过检测这个压差的大小来测量被测物体中的气体压力。
在测量过程中,真空计通常会有一个刻度盘,刻度盘上标注着一些压力值。
通过观察指针的位置,可以得到真空度的大致数值。
然而,由于真空计的工作原理和结构不同,每种真空计的刻度盘都是不同的,因此在读数之前需要注意查阅相应的说明书。
除了刻度盘的读数,还可以通过连接真空计的计算机软件来获取更加准确的结果。
计算机软件通常可以实时监测和记录真空度的变化,并根据一定的算法计算出真空度的数值。
这种读数方法能够提供更高的精度和灵活性,特别适用于对真空度变化比较敏感的实验或工艺。
除了上述基本的读数方法之外,真空计的读数还可能涉及到一些修正或校正。
由于真空计的工作和环境条件都会影响其测量结果,因此通常需要进行一些校正操作。
例如,需要根据真空计的温度、压力和气体种类进行修正,以确保测量结果的准确性。
综上所述,真空计的读数是通过测量真空计两侧的压力差来获得的。
读取真空计的压力值通常可以通过刻度盘的位置、计算机软件的显示或校正操作来完成。
布鲁克斯真空计规格书
布鲁克斯真空计规格书布鲁克斯真空计规格书是关于布鲁克斯真空计的详细描述和技术参数的文档。
以下是一些常见的布鲁克斯真空计规格内容的参考。
1. 型号和尺寸:布鲁克斯真空计通常有不同的型号和尺寸可供选择。
规格书中应明确标注计量范围、外形尺寸和安装方式等信息。
例如,可包括型号为ABCD的布鲁克斯真空计,其外形尺寸为100mmx 50mm x 25mm,并可通过螺纹安装。
2. 测量原理:布鲁克斯真空计的测量原理是测量气体在真空环境中的压力。
规格书应详细描述测量原理,如冷阴极离子化真空计、热阴极离子化真空计或环境温度控制等。
例如,可说明该真空计采用热阴极离子化真空计原理,通过加热阴极以产生电子的方式测量真空压力。
3. 测量范围:规格书中应包含布鲁克斯真空计的可测量范围。
其测量范围可能从高真空到超高真空,通常以Torr、Pa或mbar等单位表示。
例如,在规格书中可以标明该真空计适用于0.1 mTorr至1000 Torr的测量范围。
4. 精确度:布鲁克斯真空计的精确度是指其测量结果与真实值之间的偏差范围。
规格书应指明真空计的精确度,通常以百分比或小数形式表示。
例如,规格书中可以标注该真空计的精确度为±1%。
5. 响应时间:布鲁克斯真空计的响应时间指的是从降低到升高或从升高到降低的时间间隔。
规格书应该标注响应时间,并根据需要提供详细的测试条件和数据。
例如,规格书可说明该真空计的响应时间为<1秒。
6. 供电和通信接口:规格书中还应包括布鲁克斯真空计的供电需求,例如电压、电流和功耗等信息。
此外,规格书还应提供通信接口的相关信息,例如RS232、RS485或Modbus等。
这些信息对于用户了解和选购真空计的适用性至关重要。
7. 温度限制:规格书中应包含布鲁克斯真空计的工作温度范围和存储温度范围。
这对于用户合理使用和储存真空计非常重要。
例如,可以标注真空计的工作温度范围为-20°C至85°C,存储温度范围为-40°C至125°C。
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第二章真空计量基本知识一、真空1.1 真空、理想气体状态方程、气体分子的热运动地球的周围有一层厚厚的空气,称为大气,人类就生活在这些大气中。
空气有一定的质量,在通常状况下,大约为1.29g/l,可以说是很轻的。
但地球周围的空气非常密,在几十公里以上的高空还有空气存在,这么厚的一层空气受地球引力作用,就会对地面上的一切物体产生压力,这就是大气压。
早在17世纪,托里拆利就通过实验证实了大气压强的大小。
通常一个标准大气压约等于0.1MPa,相当于760mm左右的汞柱所产生的压强。
真空是指低于一个大气压的气体空间,但不可理解为什么都没有。
真空是同正常的大气相比,是比较23个分子,占据22.4L的6.022×10稀薄的气体状态。
按照阿佛加德罗定律1mol任何气体在标准状况下,有193cm10个/3?体积。
由此我们得到标准状态下气体分子的密度为。
在非标准状况下,当气体处于平衡时,满足描述理想气体的状态方程。
N??p?kT??V??-23。
因=1.38热力学温度,为压力(式中的N为气体的摩尔数,PPa),Tκ为波尔兹曼常数,κ×10J/K 此在非标准状况下,气体分子数密度与压力和温度有关。
每立方厘米中的气体分子数可以表示为:P610?7n?.24T11?-3Pa103P?1.?T=293K这样很高的真空度时,cmn式中为气体分子数密度(),由此可见,即便在时,每立方厘米的空间中仍有数百个气体分子。
因此所谓真空是相对的,绝对的真空是不存在的。
同时我们也可知,气体分子数密度在温度不变时,与压力成正比。
因此,真空度可用压力来表示也是以此为理论依据。
在真空抽气过程中,一般可认为是等温的,我们说容器中的压力降低了或气体分子数密度减少了都是正确的。
气体分子的热运动1.2从微观的角度看,气体是由分子组成的,所有分子都处在不断的、无规则的运动状态。
分子的这种运1 / 191 / 19动与温度有关,因此我们称之为热运动。
做无规则运动的气体速度不都具有相同的值,而是形成一个各种速度的速度分布,具有最大速度和最小速度的分子数都比较少,而具有“中等”速度的分子数比较多,速度的分布是有规律的。
容器中的气体,施于器壁或测量元件的压力,是大量气体分子不断对他们进行碰撞的结果。
我们知道,所有气体分子都在以各种可能的速度和方向无规则的运动着,随时都有一部分分子碰撞到器壁或测量元件上,并把它们的动量传递给被碰撞的物体,对于一个分子来讲,它每次碰撞在什么地方,有多大的动量都是偶然的,不确定的。
但对于容器中的大量分子而言,每时每刻都有许多分子碰撞到器壁和测量元件上,按照统计规律,这种碰撞是恒定的、持续的、确定的,从宏观上表现出来的,就是压力。
因此从分子运动的观点看,气体压力是由于大量气体分子做无规则的热运动,对物体表面施加碰撞的统计平均结果。
1.3 真空的特点在低于大气压力的稀薄气体中,气体所显示的第一个特点是气体分子数目的减少,即单位体积内所具有的分子数目的减小.低压气态空间所显示的第二个特点是随着分子数目的减少,分子间、分子与器壁之间相互的碰撞次数也逐渐的减少下来。
随大气压力降低,每秒种内碰撞到每平方厘米表面积上去的分子数是在不断减少的。
低气压状态中,气体的第三个特点是气体分子热运动自由程的增大。
所谓自由程,是指一个气体分子在其热运动过程中,彼此之间不断发生碰撞,一个分子与其它分子每连续两次碰撞之间所走的路程。
由于分子运动速度不同,运动情况不同,单独讨论某一个分子的自由程是无意义的,因此通常采用平均自由程的概念,它定义为相当多的不同自由程的平均值。
平均自由程也只有统计的概念。
理论和实验表明,气体分子的平均自由程可以用下式表示kT??2??p2为压强,分子直径,其中为σpTk为气体温度,为玻耳兹曼常数。
二、真空的度量根据上面的讨论,我们可以看出,在真空中气体分子数目、气体分子间相互碰撞次数及气体分子碰撞到空间任何物体表面上去的次数都有着明显的减少。
随着气态空间分子数的减少,即出现了真空度不断提2 / 192 / 19高的过程。
所谓真空度,就是空间中气态物质的稀薄程度。
气体的压力越低,其稀薄程度越大,也就是真空度越高。
因此,低压力与高真空或高压力与低真空,在含义上是完全相同的。
在真空技术中由于真空度和压强有关,所以真空度的度量单位是用压强来表示。
,简称帕,是目前国际上推荐使用的国际单位制。
我国Pascal)压强所采用的法定计量单位是帕斯卡()(Torr年,第一届国际技术会议曾建议采用“托”(Torr)作为测量真空度的单位。
托采用国际单位制。
1958柱所产生的压强。
两者的关系为是最初获得真空时被采用的真空技术中的独特单位,实际上也是1mmHg5,(mbar) Pa ,它的常用单位是毫巴1Torr=133.322Pa=1mmHg。
还有一种压强的计量单位是巴(bar),1 bar =10-3 bar=100Pa,这也是我们镀膜线控制界面所用的压强单位。
1mbar=10三、真空的划分有了度量真空度的单位,就可以定量表示真空度的高低了。
但在习惯上,人们只需要指出真空状态的大致情况时,采用划分真空区域的方法是比较方便的。
根据我国制定的国标,真空区域大致划分如下:25托)(760-1Pa 低真空区域10 -10-32-1托)10(-101-10Pa 中真空区域-7-3-1-5-10 (10 高真空区域10-10托)Pa-7-5 10托)(<10<Pa 超高真空区域3.1 低真空区域-4,分子数密度还很高,在容器壁上经常保留着一在低真空情况下,气体分子的平均自由程小于10cm个被吸附的气体层,容器内部气体分子由于不断与其它分子发生碰撞,所以运动轨迹是一个平均自由程远示。
小于容器尺寸的空间折线。
如图13 / 193 / 19低真空下蒸汽分子的运动轨迹图2 λ<<d 1 图低真空下气体分子的运动轨迹此时如果容器内部存在一个蒸发源,例如用电热杯加热一小杯水,由于气体分子数密度高,在水蒸气分子不断离开水面又会不断被碰撞返回水面,所以蒸发速度慢。
另一方面,离开水面的蒸汽分子由于与其示。
如图2他气体分子碰撞,完全破坏了刚离开水面时的方向,而是通过杂乱无章的空间折线做随机运动,。
“分子阴影”任何蒸汽分子都可能凝结在容器壁或屏的任何一面,不会由于屏的存在而在容器上部壁上出现因此真空镀膜不能工作在粗真空范围,否则,就会在真空镀膜机腔内及被镀件的所有表面上出现膜层。
在低真空情况下,气体传导热量的能力与压力无关。
低真空情况下气体传导热的过程主要是靠气体分子间的相互碰撞,动能高的气体分子通过碰撞把热能传递给动能低的分子以完成热量的传递。
若压力高,分子数密度大,分子平均自由程小,反之,压力低,分子数密度小,平均自由程增加,二者相互关联,使得在粗真空范围内气体的热传导能力并不随着压力的降低而提高。
在低真空条件下,分子自由程小,气体可视为连续介质,气流通过管道时,流层间存在摩擦阻力,因此流速沿半径方向会均匀减小,中间最大,而贴近管壁处由于壁对气体的粘着作用,使流速为零。
从分子运动的观点看,出现这种现象的原因是气体分子具有传递动量的能力。
气体随气流做定向运动时具有一定的动量,由于分子数密度很高,这些分子同时还要在各个方向上做无规则热运动,碰撞与之相邻的气体分子,把它们的一部分动量传递给这些分子,这样互相碰撞传递动量的结果,形成如上所述的速度分布。
气体的这种传递动量或内部各层之间交换动量的现象称为气体的粘滞性和内摩擦。
上述气体分子的平均自由程小于管道最小截面尺寸的流动状态就称为粘滞流。
低真空下气体的流动主要表现为粘滞流。
3.2 中真空区域4 / 194 / 19-4cm到10cm分子的平均自由程从10,变得可与容器尺寸相比拟。
在中真空区域内,随真空度由低到高,所以中真空情况下,容器壁上吸附的气体层比低真空容易脱离器壁。
中真空环境中液体的蒸发也要比低真空快很多。
在中真空状态下,随着气压的降低,平均自由程的增加就开始不足以补偿分子数减少造成的影响,出现了热传导能力与压力有关的现象,在一定范围内,热传导能力与气体压力成正比。
根据这一特点,制成了热传导式真空计。
在中真空下,分子的平均自由程可以与容器的尺寸相比拟,但分子之间还存在较多碰撞,气体的流动既不是粘滞流,也不是分子流,而是介于粘滞流和分子之间的一种中间流状态。
3.3 高真空区域在高真空情况下,气体分子的平均自由程一般在10cm以上,这就是说,在一个容器内部,做热运动的气体分子之间已几乎不发生碰撞。
它们只与容器壁发生碰撞,在容器壁间作折线运动。
如图3示。
>>d高真空时蒸汽分子的直线轨迹λ4 图高真空时气体分子的热运动路径图3在高真空情况下,由于离开器壁的分子不能与其它分子碰撞返回器壁表面,所以器壁上,至少是大部分器壁上已不能保留布满气体分子的吸附层。
在高真空情况下,如果真空容器的内部存在一个蒸发源,例如真空镀膜的蒸镀物质,由于蒸发的原子不可能因与其它分子碰撞而返回蒸发源,所以蒸发速度可以达到该温度下的最大值。
另外,从蒸发源飞离的蒸发原子,将不改变方向,一直碰到器壁或屏上,并凝结在那里。
冷凝的蒸镀层只在屏朝向蒸发源的那所示。
如同蒸发源是一个点光源一样。
这就是真空镀膜的基础。
一面和器壁不被遮挡的部分出现,如图4在高真空情况下,气体的热传导能力与压力有关,压力越低,热传导能力越差。
绝热性能越高。
这是5 / 195 / 19因为压力越低,载热分子数越少的缘故。
像杜瓦斯、保温瓶等都是利用了这一原理。
四、蒸汽所谓蒸汽(又称可凝性气体),是相对于永久气体(或称非可凝性气体)而言的。
对于任何一种气体,都存在着一个临界温度,在临界温度以上的气体,不能通过等温压缩发生液化,称为永久气体;而在临界温度以下的气体,靠单纯增加压力即能使其液化,便是蒸汽。
空间中的蒸汽分子返回到液体内去的过程叫凝结。
凝结的逆过程,即液体分子飞到空间变成蒸汽的现2·s)。
在汽、液共存的条件下,kg/(m象,叫蒸发。
单位时间通过单位面积液面蒸发的质量叫蒸发率,单位是蒸发和凝结现象同时存在,若蒸发率大于凝结率,则宏观上表现为液体的蒸发;若蒸发率小于凝结率,则宏观上表现为蒸汽的凝结;二者相等时,则处于饱和状态,此时空间蒸汽的压力称为对应温度下的饱和蒸汽压P。
物质的饱和蒸汽压P随着温度升高而增大。
SS在真空工程中,在蒸汽没有达到饱和之前可以使用理想气体定律和公式来描述蒸汽的性质;而蒸汽一旦达到饱和,理想气体定律不再适用,气体的饱和蒸汽压P只与温度有关,在特定温度下是一个定值。
只S要保持温度恒定,饱和蒸汽压就不会改变,容积减小,将有一部分蒸汽分子凝结成液体;反之增大容积,又会有一部分液体变为气体。