真空技术中几个重要的概念
  一个大气压下,空气的分子密度n=2.7×1019个/cm3。  空气是混合气体,其相对分子质量由构成的气体分子按比例计算。氮气的相对分子质量28.016,体积比78.1%;氧气的相对分子质量32,体积比20.93%;氩气的相对...
  一个大气压下,空气的分子密度n=2.7×1019个/cm3。
  空气是混合气体,其相对分子质量由构成的气体分子按比例计算。氮气的相对分子质量28.016,体积比78.1%;氧气的相对分子质量32,体积比20.93%;氩气的相对分子质量39.944,体积比0.933%。
相对分子质量的平均值=(28.016×78.1+32×20.93+39.944×0.933)/(78.1+20.93+0.933)=28.96
  由气体分子运动论,压强的计算式为
p=nkT
  采用国际标准单位时(压强Pa,体积 m3),玻尔兹曼常数k为1.38×10-23 J/K。
  气体分子的密度为
n=p/(kT) (1-4)
  压强为1Pa,温度为27℃时,气体分子的密度n为
n=1/(1.38×10-23×(273+27))=2.4×1020个/m3
  因此,即使真空度达到10-9 Pa的极高真空状态,每立方米的空间内仍有1011个气体分子存在。
1、气体分子的平均自由程
  气体是由大量的分子构成的,0℃一个大气压的情况下,22.4L的空间里有1摩尔(6.02×1023个)分子。这些分子在室温下以500~1500m/s的速度运动和其他分子碰撞后,改变运动方向和速度,之后再和另外的分子碰撞。两次碰撞之间的飞行距离,称之为平均自由程。
  平均自由程λ[m]、压强p[Pa]、温度T[K]以及分子的直径D[m]之间的关系为
λ=3.11×10-24 T/pD2(1-5)
  因此,气体分子的平均自由程与压强成反比例、与温度成正比例、与分子直径的2次方成反比例关系。
  1  2  3  下页

验证码:        
版块示例
版块示例
版块示例
版块示例
© 2020 光学薄膜信息网    设置底部链接
Powered by DIY-Page 8.3