第二讲：真空物理基础VIP专享

第二讲：真空物理基础[简介]: 对于任何一种真空产品或一项真空工艺，都有着专门的物理知识作为其工作原理的基础。但本次讲座所要介绍的，仅仅是那些在真空行业的各个领域中都会常常遇到的最基本的物理知识。主要包括气体及蒸汽的性质及其内部各种动力过程的规律(空间过程)、气体与固体间的作用规律(器壁过程)以及气体流动的规律。限于篇幅，每个方面只能作简单的介绍。 对于任何一种真空产品或一项真空工艺，都有着专门的物理知识作为其工作原理的基础。但本次讲座所要介绍的，仅仅是那些在真空行业的各个领域中都会常常遇到的最基本的物理知识。主要包括气体及蒸汽的性质及其内部各种动力过程的规律(空间过程)、气体与固体间的作用规律(器壁过程)以及气体流动的规律。限于篇幅，每个方面只能作简单的介绍。 一、理想气体定律 首先应该说明，本节及以后几节中所介绍的定律和公式，是针对平衡状态下的理想气体得出的。不过，常温(与室温相比)低压(相对大气压而言)下的各种气体都可以看作是近似程度相当好地理想气体，因此，我们可以放心地把这些定律和公式应用于真空工程的绝大部分计算之中。这其中包括通常所涉及到的各种气体，甚至于接近饱和的蒸汽(如水蒸汽)；也包括各类气体状态过程，甚至于明显的非平衡状态(如气体的流动过程)。 气体的压力 p(Pa)、体积 V(m3)、温度 T(K)和质量 m(kg)等状态参量间的关系，服从下述气体实验定律： 1、波义耳～马略特定律：一定质量的气体，若其温度维持不变，气体的压力和体积的乘积为常数 pV = 常数 (1) 2、盖·吕萨克定律：一定质量的气体，若其压力维持不变，气体的体积与其绝对温度成正比 V/T = 常数 (2) 3、查理定律：一定质量的气体，若其体积维持不变，气体的压力与其绝对温度成正比。 p/T = 常数 (3) 上述三个公式习惯上称为气体三定律。具体应用方式常为针对由一个恒值过程连结的两个气体状态，已知 3 个参数而求第 4 个参数。例如：初始压力和体积为 P1、V1，的气体，经等温膨胀后体积变为V2，则由波义耳--马略特定律，可求得膨胀后的气体压力为 P2 = P1V1/V2。这正是各种容积式真空泵最基本的抽气原理。 4、道尔顿定律：相互不起化学作用的混合气体的总压力等于各种气体分压力之和。 P = P1 + P2+····+ Pn (4) 这里所说的混合气体中某一组分气体的分压力，是指这种气体单独存在时所能产生的压力。 道尔顿定律表明了个组分气体压力的相互独立和可线...