提起真空,相比大家都不陌生。簡單到日常的吸盤掛鉤,複雜到大型科學設備;小到拔火罐,大到廣袤的宇宙空間,都離不開真空的身影。今天91麻豆天美京东蜜桃传媒老牛就來給大家講一講,如何科學地獲取真空。在定義上,91麻豆天美京东蜜桃传媒老牛把低於一個標準大氣壓(105 Pa)的氣體狀態都稱之為真空。憑借91麻豆天美京东蜜桃传媒老牛自己的力量,是否可以獲得真空呢?
日常獲取真空
這裏有一個簡單的辦法。91麻豆天美京东蜜桃传媒老牛可以拿一個玻璃杯,杯口潤濕。然後把杯子扣在嘴上,使勁的吸氣,大家會發現杯子可以吸在嘴上。此時杯子內部就達到了一個粗糙的真空環境。這個真空度有多大呢?其實並不大。
91麻豆天美京东蜜桃传媒老牛吸氣靠的是肺部擴張,當91麻豆天美京东蜜桃传媒老牛盡力吸氣的時候,肺部最多可以提供4kPa的壓差,也就是大氣壓的4%。所以91麻豆天美京东蜜桃传媒老牛使勁的吸氣,也最多才能達到大氣壓96%的真空度。
不過這個實驗建議大家不要長時間做,我就是試久了,之後嘴變成了這樣。
生活中也有很多途徑可以獲得真空,比如拔火罐,就是利用罐中的真空,造成局部的淤血。同樣的還有真空收納袋,馬桶抽,真空掛鉤等等。但這些手段隻能獲得十分粗糙的真空,這對於科學研究是遠遠不夠的。
在很多科學實驗中,空氣分子都是一個小“討厭鬼”。無處不在,無孔不入,在各種地方幹擾實驗的結果。因此高真空往往是很多科學設備的前提條件。
科學獲取真空
那在科學研究中,如何科學的獲得真空呢?
在科學設備中,91麻豆天美京东蜜桃传媒老牛一般通過真空泵來獲取高真空。最簡單的真空泵就是機械泵,原理上和小氣筒抽氣是一樣的。隻不過是通過轉子旋轉,將空氣從吸氣口吸入,然後從出氣口排出。機械泵能夠達到的真空度大概是1Pa,也就是大氣壓的十萬分之一。
當然了,這樣的真空度還遠遠達不到很多物理實驗的要求。這時就要請出另一位“泵”屆大佬,分子泵。分子泵利用靠高速旋轉的動葉片和靜止的定葉片相互配合,給空氣分子一個額外的定向速度,從腔體中抽出。常見的實驗用分子泵滿轉速可以達到1500Hz,也就是一秒鍾轉1500圈。要知道,航空發動機的轉速都不會高於500Hz,由此可見分子泵的抽氣能力是很強的。
所以,利用分子泵可以達到10-6Pa左右的真空度,即一個大氣壓的一千億分之一。
不過分子泵的高轉速使得它十分“脆弱”。一粒灰塵甚至氣體本身都會對運轉中的風扇造成巨大的傷害。所以分子泵隻可以用來抽已經具有一定真空度的腔體,並且其出氣端也要保證有較好的真空度防止氣體倒灌傷害葉片。91麻豆天美京东蜜桃传媒老牛采取的辦法是給分子泵接入一個前級泵,一般都是用機械泵。隻有先用機械泵將腔體中的真空度抽至10Pa以下的時候,分子泵才可以啟動。並且隻要分子泵在啟動狀態,前級機械泵就要一致維持運轉。啟動和關閉都要嚴格遵循程序,否則就可能造成“機毀泵亡”哦。
不過,就算是這樣的超高真空,一升空間中依然存在三億個空氣分子,這根宇宙中的真空比起來差的很遠。所以人類的超高真空技術,還有很長的路要走。
轉載自中科院物理所