负压——真空度的概念理解
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负压——真空度
标准大气压:温度为0℃、纬度45度海平面上的气压称为1个大气压,水银气压表上的数值为760毫米水银柱。mmHg (760mmHg=101325 Pa)常压:一个大气压,即我们平常生活的这个大气层产生的气体压力。一个标准大气压为101325 Pa(帕,帕斯卡-常用压强单位)。100,000Pa=100KPa,所以“一个标准大气压”我们也常用100KPa或101KPa表示。出于简化目的,有时候可以近似认为常压就是一个标准大气压,即
100KPa=105Pa=104mmH2O(10mH2O)=0.1MPa=1bar=1kgf/cm2
负压:就是指比常压的气压低的气体状态,也就是我们常说的“真空”。例如,用管子喝饮料时,管子里就是负压;用来挂东西的吸盘内部,也是负压。
正压:就是指比常压的气压高的气体状态。例如,给自行车或汽车轮胎打气时,打气筒或打气泵的出气端产生的就是正压。
绝对压力、表压力、真空度、真空压力
空气压力可以用压力、表压力和真空度等来衡量。
绝对压力(强):以绝对真空(绝对零压)作为起点的压力值。一般需在表示绝对压力的符号的右下角标注“ABS”,即P abs。
表压力(一般用于正压,即相对压力):简称表压,由压力表测得的压力值即为表压力,以当时当地大气压为起点计算的压强。当所测量的系统的压强等于当时当地的大气压时,压强表的指针指零,即表压为零。表压力= 绝对压力-大气压。表压力一般不做标注,必要时可以在其右下角标注“e”,即P e 。
真空度:顾名思义就是真空的程度,当被测量的系统的绝对压强小于当时当地的大气压时,当时当地的大气压与系统绝对压之差,称为真空度。此时所用的测压仪表称为真空表,从真空表所读得的数值称真空度。真空度= 大气压强-绝对压强(公式可以看出,真空度本事是一个正值)。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(绝对压力低,根据公式此时的真空度值就大,真空度就高)。
真空压力:绝对压力与大气压力之差。真空压力= 绝对压强-大气压强(公式可以看出,真空度本事是一个负值)。真空压力在数值上与真空度相同,但应在其数值前加负号。
绝对压力、表压力、真空度、真空压力之间的关系见下图:
所谓的真空度是指一个空间内气体分子数的密度比标准状态下(一个大气压101325pa)少。而湿度通常是指气态水分子的多少。空气中除了氮和氧以外,还有很多其他气体,水分就是其中之一,所以通常来讲湿度越大真空度越低,那相对来说湿度大抽真空就不容易。决定真空度大小有两个因素:一个是真空泵本身能达到的极限真空度和抽速;一个是整个系统的泄漏量。由于任何物质由固态或液态转化为气态都需要能量,所以气温越高,分子运动越活跃,越容易将其抽出。
由于是抽真空元件内部的气体,所以和元件内部的温湿度关系大,和大气的温湿度关系小(理论上讲)。但如果大气的温度较高湿度小的话,抽空效果会好一点(显然会受大气环境的影响)。
一般情况下,水是影响真空的重要因素,要抽出水分最重要一点是温度,如果没有足够的热能,由于抽真空导致气压下降,部分液态水会挥发,使留下的水温度下降,甚至变成冰。