什么是真空？
什么是真空?
在給定的空間內(nèi)低于一個(gè)大氣壓的氣體狀態(tài)稱之為真空狀態(tài)。這種特定的真空狀態(tài)與大氣狀態(tài)相比較，主要有兩個(gè)基本特點(diǎn)：首先，處于真空狀態(tài)的真空容器要受到大氣壓強(qiáng)的作用;其次，真空狀態(tài)下氣體的分子密度小于大氣狀態(tài)下的氣體分子密度，因此，分子之間以及分子與固體表面(如器壁)之間碰撞的幾率相對(duì)減小。
用吸管喝飲料時(shí)，吸管內(nèi)的壓強(qiáng)低于大氣壓強(qiáng)而處于真空狀態(tài)，因此飲料在大氣壓作用下沿著吸管進(jìn)入口中。本文介紹的真空，主要是在科學(xué)研究領(lǐng)域中所需的真空，具體來講是殘留氣體對(duì)使用目的的影響可以忽略的真空狀態(tài)。
真空有不同的程度(簡(jiǎn)稱真空度)，通常情況下按以下標(biāo)準(zhǔn)來劃分。
(1)低真空領(lǐng)域(105～103Pa)
氣體的物理性質(zhì)和大氣壓下的空氣狀態(tài)基本沒有區(qū)別，該真空領(lǐng)域的主要特征是真空容器內(nèi)外產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力差。利用這一特征的吸引和吸附技術(shù)，在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域被廣泛利用。
(2)中真空領(lǐng)域(103～10-1Pa)
氣體的流體性質(zhì)和大氣壓下的空氣狀態(tài)相比可以忽略。該領(lǐng)域物質(zhì)的沸點(diǎn)降低，在更低溫度下即可實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的蒸發(fā)。
(3)高真空領(lǐng)域(10-1～10-5Pa)
以稀薄氣體為特征的真空特性成為主導(dǎo)，氣體分子的平均自由程增大。
(4)超高真空領(lǐng)域(10-5～10-8Pa)
包括真空容器壁上的吸附分子在內(nèi)，氣體分子的存在幾乎可以忽略。
(5)極高真空領(lǐng)域(<10-8Pa)
接近完全的真空狀態(tài)。固體的清潔表面可以更長(zhǎng)時(shí)間維持，對(duì)表面科學(xué)研究很重要。
地球和月球中間的真空度是10-7Pa，地球和太陽中間的真空度是10-9Pa，銀河系邊緣的真空度是10-14Pa。
不同壓強(qiáng)下的氣體分子狀態(tài)見表1.1。
真空度的表述單位有多種，目前的國際單位是帕斯卡Pa(N·m-2)，此外比較常用的還有毫米汞柱(mmHg)、Torr、巴(1bar=105Pa)、通過kg和cm表述的單位面積壓力(kgf·cm-2)、通過每平方英寸所受英磅壓力表述的psi、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓atm和水柱高mH2O等。各種壓強(qiáng)單位的換算關(guān)系參照附表1。
如果懶得自己換算，那也可以使用真空度單位在線換算器：
