რა ვიცით ვაკუუმის შესახებ?

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-07 16:27

მკაცრი გაგებით, ვაკუუმი არის სივრცის რეგიონი, რომელშიც მატერია სრულიად არ არის. ეს ტერმინი წარმოადგენს აბსოლუტურ სიცარიელეს და მისი მთავარი პრობლემა ისაა, რომ ის აღწერს იდეალურ მდგომარეობას, რომელიც რეალურ სამყაროში ვერ იარსებებს.

ჯერ არავის უპოვია გზა, რომ შექმნას ამ ტიპის იდეალური ვაკუუმი ხმელეთის პირობებში და ამ მიზეზით ეს ტერმინი ასევე გამოიყენება სივრცის ცარიელი რეგიონების აღსაწერად. მაგრამ ჯერ კიდევ არის ვაკუუმი იმ სფეროებში, რომლებიც ცოტათი უფრო ახლოსაა ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებასთან. ჩვენ გეტყვით რა არის ეს მარტივი სიტყვებით.

უმეტეს შემთხვევაში, ვაკუუმი არის კონტეინერი, საიდანაც ყველა აირი, ჰაერის ჩათვლით, მაქსიმალურად ამოღებულია. გარე სივრცე მართლაც ყველაზე ახლოს არის იდეალურ ვაკუუმთან: ასტრონომები თვლიან, რომ ვარსკვლავებს შორის სივრცე ზოგიერთ შემთხვევაში შედგება არაუმეტეს ერთი ატომისა ან მოლეკულისგან კუბურ კილომეტრზე.

არც ერთი ვაკუუმი, რომელიც წარმოიქმნება დედამიწაზე, ახლოსაც კი არ არის ამ მდგომარეობასთან.

„დედამიწის ვაკუუმზე“რომ ვისაუბროთ, უნდა გახსოვდეთ წნევის შესახებ. წნევა წარმოიქმნება გაზში ან სითხეში მოლეკულების ზემოქმედებით მათ გარემოზე, როგორც წესი, შემცველი ჭურჭლის კედლებზე, იქნება ეს სოდიანი ბოთლი თუ თქვენი თავის ქალა. წნევის სიდიდე დამოკიდებულია დარტყმების სიძლიერეზე, რომელსაც მოლეკულები „აყენებენ“გარკვეულ ტერიტორიაზე და იზომება „ნიუტონებში კვადრატულ მეტრზე“- ამ საზომ ერთეულს აქვს სპეციალური სახელი „პასკალი“.

კავშირი წნევას (p), ძალას (F) და ფართობს (A) შორის განისაზღვრება შემდეგი განტოლებით: p = F / A - ის მოქმედებს იმისდა მიუხედავად, წნევა დაბალია, როგორც, მაგალითად, სივრცეში, თუ ძალიან. მაღალი, როგორც ჰიდრავლიკურ სისტემებში.

ზოგადად, მიუხედავად იმისა, რომ ვაკუუმის განმარტება არასწორია, ის ჩვეულებრივ ეხება წნევას ქვემოთ და ხშირად ატმოსფერული წნევის ქვემოთ. ვაკუუმი იქმნება, როდესაც ჰაერი ამოღებულია დახურული სივრციდან, რაც იწვევს წნევის ვარდნას ამ სივრცესა და მიმდებარე ატმოსფეროს შორის.

თუ სივრცე შემოიფარგლება მოძრავი ზედაპირით, ატმოსფერული წნევა შეკუმშავს მის კედლებს - დამჭერი ძალის რაოდენობა დამოკიდებულია ზედაპირის ფართობზე და ვაკუუმის დონეზე. რაც უფრო მეტი ჰაერი გამოიყოფა, წნევის ვარდნა იზრდება და ვაკუუმის პოტენციური ძალაც იზრდება.

ვინაიდან კონტეინერიდან ჰაერის ყველა მოლეკულის ამოღება თითქმის შეუძლებელია, შეუძლებელია სრულყოფილი ვაკუუმის მიღწევა.

სამრეწველო და საყოფაცხოვრებო მასშტაბით (მაგალითად, თუ გადაწყვეტთ ზამთრის ქურთუკის ჩასმას ვაკუუმურ ჩანთებში), ეფექტი მიიღწევა ვაკუუმური ტუმბოების ან სხვადასხვა ზომის გენერატორების გამოყენებით, რომლებიც აშორებენ ჰაერს. დგუში ცილინდრში ტუმბო მიმაგრებულია დახურულ კონტეინერზე და ყოველი ტუმბოს დარტყმისას ცილინდრიდან ამოღებულია გაზის ნაწილი. რაც უფრო დიდხანს მუშაობს ტუმბო, მით უკეთესი ვაკუუმი იქმნება ავზში.

ნებისმიერს, ვინც ოდესმე ამოიღო ჰაერი ტანსაცმლის შესანახი ჩანთიდან, დააჭირა პლასტმასის კონტეინერის თავსახური კონტეინერიდან ჰაერის გასათავისუფლებლად, ან დააყენა ქილა (და ასევე წავიდა ვაკუუმ-მასაჟისთვის), ცხოვრებაში წააწყდა ვაკუუმს. მაგრამ, რა თქმა უნდა, მისი გამოყენების ყველაზე გავრცელებული მაგალითია ჩვეულებრივი საყოფაცხოვრებო მტვერსასრუტი. მტვერსასრუტის ვენტილატორი გამუდმებით აშორებს ჰაერს კონტეინერიდან, ქმნის ნაწილობრივ ვაკუუმს, ხოლო მტვერსასრუტის გარეთ არსებული ატმოსფერული წნევა უბიძგებს ჰაერს კონტეინერში და თან ატარებს მტვერს და ჭუჭყს, რომელიც აჟიტირებულია მტვერსასრუტის წინა ჯაგრისით. გამწმენდი.

კიდევ ერთი მაგალითია თერმოსი.თერმოსი შედგება ორი ბოთლისაგან, რომლებიც ბუდობენ ერთმანეთში და მათ შორის სივრცე ვაკუუმია. ჰაერის არარსებობის შემთხვევაში, სითბო არ გადის ორ ბოთლს შორის ისე მარტივად, როგორც ეს ჩვეულებრივ ხდება. შედეგად, კონტეინერის შიგნით არსებული ცხელი სითხეები ინარჩუნებენ სითბოს, ხოლო ცივი სითხეები რჩება ცივი, რადგან სითბო მათში ვერ აღწევს.

ამრიგად, ვაკუუმის დონე განისაზღვრება შიდა და მიმდებარე ატმოსფეროს შორის წნევის სხვაობით. ყველა ამ გაზომვის ორი მთავარი ღირშესანიშნაობაა სტანდარტული ატმოსფერული წნევა და იდეალური ვაკუუმი. რამდენიმე ერთეული შეიძლება გამოყენებულ იქნას ვაკუუმის გასაზომად, მაგრამ საერთო მეტრიკული ერთეული არის მილიბარი ან ბარი. თავის მხრივ, ატმოსფერული წნევა იზომება ბარომეტრით, რომელიც უმარტივეს ფორმაში შედგება ევაკუირებული ვერტიკალური მილისგან დახურული ზედა ბოლოთი და ქვედა ბოლოთი, რომელიც მდებარეობს ატმოსფეროსთვის ღია ვერცხლისწყლით კონტეინერში.

ატმოსფერული წნევა მოქმედებს სითხის ღია ზედაპირზე, რის შედეგადაც ვერცხლისწყალი იზრდება მილში. "ნორმალური" ატმოსფერული წნევა არის წნევა, რომელიც უდრის 760 მმ სიმაღლის ვერცხლისწყლის სვეტის წონას 0,0 ° C ტემპერატურაზე, გრძედი 45 ° და ზღვის დონიდან.

ვაკუუმის დონის გაზომვა შესაძლებელია რამდენიმე ტიპის წნევის საზომით:

• ბურდონის მილის წნევის საზომი არის ყველაზე კომპაქტური და ყველაზე ფართოდ გამოყენებული მოწყობილობა - გაზომვა ეფუძნება მოხრილი ელასტიური მილის დეფორმაციას, როდესაც ვაკუუმი გამოიყენება წნევის ლიანდაგის პორტში.
• ელექტრონული ანალოგი არის ვაკუუმმეტრი … ვაკუუმი ან წნევა არღვევს ელასტიური ლითონის დიაფრაგმას სენსორში და ეს გადახრა ცვლის ერთმანეთთან დაკავშირებული მიკროსქემის ელექტრულ მახასიათებლებს - შედეგი არის ელექტრონული სიგნალი, რომელიც წარმოადგენს ვაკუუმის დონეს.
• U-მილის წნევის საზომი აჩვენებს განსხვავებას ორ წნევას შორის. უმარტივესი ფორმით, ეს ლიანდაგი არის გამჭვირვალე U-მილაკი, რომელიც ნახევრად არის სავსე ვერცხლისწყლით. როდესაც მილის ორივე ბოლო ატმოსფერულ წნევაზეა, თითოეულ იდაყვში ვერცხლისწყლის დონე იგივეა. ვაკუუმის ერთ მხარეს წასმა იწვევს მასში არსებული ვერცხლისწყლის აწევას და მეორე მხარეს დაცემას - ორ დონეს შორის სიმაღლის სხვაობა მიუთითებს ვაკუუმის დონეზე.

წნევის მრიცხველების უმეტესობის მასშტაბებზე ატმოსფერულ წნევას ენიჭება ნულის მნიშვნელობა, ამიტომ ვაკუუმის გაზომვები ყოველთვის უნდა იყოს ნულზე ნაკლები.