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◆ 真空常用术语

1、真空:在真空科学中,真空的含义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态。人们通常把这种稀薄的气体状态称为真空状况。

2、真空度:真空度顾名思义就是真空的程度。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。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1013hPa)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。

3、真空泵极限压力:真空泵能够达到的最低压力。

4、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。

5、大气压:包围在地球表面一层很厚的大气层对地球表面或表面物体所造成的压力称为大气压。

6、标准大气压:是指在标准大气条件下海平面的气压。1标准大气压=760mmHg =101325 Pa

7、绝对压力与相对压力:直接作用于容器或物体表面的压力,称为绝对压力,绝对压力值以绝对真空作为起点。用压力表、真空表、U形管等仪器测出来的压力叫表压力又叫相对压力。

8、标准状况:通常指温度为0℃和压强为101325Pa(1标准大气压,760毫米汞柱)的情况。使在比较气体体积时有统一的标准。气体的密度,除了特别说明的以外,都是指在标准状况下说的。

9、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体积称为抽气速率。简称抽速。

10、主泵:在真空系统中,用于获得所需要真空度来满足特定工艺要求的真空泵。

11、前级泵:用于维持某一真空泵前级压强低于其临界前级压强的真空泵。如罗茨真空机组罗茨真空泵前配置的旋片或液环泵就是前级泵。

12、真空计:用于测量真空的仪器。

13、真空系统:是由真空泵、真空计、被抽容器及其它元件如真空阀门、冷阱等,借助于真空管道,按一定要求组合而成,并具有所需抽气功能的抽气装置。它的职能是在指定的时间、空间内获得真空,保持真空,确保系统内某项工艺过程或物理过程的实施。

14、饱和蒸汽:当液体在有限的密闭空间中蒸发时,液体分子通过液面进入上面空间,成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中,它们相互碰撞,并和容器壁以及液面发生碰撞,在和液面碰撞时,有的分子则被液体分子所吸引,而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时,进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目,随着蒸发的继续进行,空间蒸汽分子的密度不断增大,因而返回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时,则蒸发与凝结处于动平衡状态,这时虽然蒸发和凝结仍在进行,但空间中蒸汽分子的密度不再增大,此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体,其对应的蒸汽是饱和蒸汽,但最初只是湿饱和蒸汽,待蒸汽中的水分完全蒸发后才是干饱和蒸汽。蒸汽从不饱和到湿饱和再到干饱和的过程温度是不增加的,干饱和之后继续加热则温度会上升,成为过热蒸汽。

15、饱和蒸汽压:蒸气压指的是在液体(或者固体)的表面存在着该物质的蒸气,这些蒸气对液体表面产生的压强就是该液体的蒸气压。 比如,水的表面就有水蒸气压,当水的蒸气压达到水面上的气体总压的时候,水就沸腾。我们通常看到水烧开,就是在100摄氏度时水的蒸气压等于一个大气压。蒸气压随温度变化而变化,温度越高,蒸气压越大,当然还和液体种类有关。一定的温度下,与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸气所产生的压强叫饱和蒸气压,它随温度升高而增加。

◆ 气体定律

1、波义耳-马略特定律:一定质量的气体,在恒温下,气体的压力与其体积的乘积为常数。 即:P V = C
在真空系统中,伴随着抽气过程,气体质量是变化的,只能使温度保持不变,故气体压力与体积的乘积和气体的质量成正比。 即:P V = C M

2、盖吕萨克定律:一定质量的气体,在恒压下,气体的体积与其绝对温度成正比。即:V = C T

3、查理定律:一定质量的气体,在恒定容积下,气体的压力与其绝对温度成正比。即:P = C T

4、阿伏伽德罗定律:不同种类的气体在同温同压下,等容积内所含有的分子数相等。

若P1 = P2 T1 = T2 则 n1 = n2

5、道尔顿定律:不互相起化学作用的混合气体的总压力等于各种气体分压力的总和。

若有i种气体混合,则总压力为: P = P1 + P2 + P3 + ……+ Pi

6、理想气体的状态方程: P V = M R T / u

P -- 气体压力 Pa V -- 气体体积 m3 T -- 气体绝对温度 K

M -- 气体质量 Kg u-- 气体的摩尔质量 Kg/mol

R -- 普适气体常数,对任何气体都合适,与气体质量无关,R = 8.31 J / mol。K

◆ 压力单位换算

kPa Pa bar Kgf/cm2 atm mAq Torr(mmHg)
1 10E3 1*10E-2 1.0197*10E-2 9.869*10E-3 0.10197 7.501
1*10E-3 1 1*10E-5 1.0197*10E-5 9.869*10E-6 1.0197*10E4 7.501*10E-3
1*10E2 1*10E5 1 1.0197 0.9869 10.197 750.1
98.07 9.807*10E4 0.9807 1 0.9687 10 735.6
1.013*10E2 1.013*10E5 1.013 1.0322 1 10.33 760
9.807 9.807*10E3 0.09807 0.1 0.09678 1 73.55
0.1333 133.3 1.333*10E3 0.3595*10E-3 1.316*10E-3 0.0136 1

◆ 水的饱和蒸汽压 (kPa)

T ℃ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 0.61 0.66 0.71 0.76 0.81 0.87 0.93 1 1.07 1.15
10 1.23 1.31 1.4 1.50 1.59 1.70 1.82 1.94 2.06 2.20
20 2.34 2.49 2.64 2.81 2.98 3.17 3.36 3.56 3.78 4
30 4.24 4.49 4.75 5.03 5.32 5.62 5.94 6.27 6.62 6.99
40 7.37 7.78 8.2 8.64 9.10 9.58 10.08 10.61 11.16 11.73
50 12.33 12.96 13.61 14.29 15.00 15.73 16.50 17.30 18.14 10.01
60 19.92 20.85 21.83 22.85 23.90 24.99 26.14 27.33 28.55 29.82

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