XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Введение.

Что такое абсолютный вакуум или абсолютная пустота? Если говорить научным языком, то и другое являются областями пространства-времени, в которых материя, частицы, всякого рода излучения, поля и сам «эфир» не имеют пространства- время [1]. Это декомпрессированная область самого пространства-времени. Чтобы лучше понять определение абсолютного вакуума, давайте сравним его с физическим вакуумом [1].

Физический вакуум — это, во-первых, уже не область пространства-времени, а просто область пространства, где материя и частицы отсутствуют, но могут образовываться так называемые «виртуальные частицы». Другими словами, это называется излучением, энергетическим полем. Таким образом, абсолютный вакуум — это полное отсутствие не только элементарных частиц, полей, излучений и материи, но и пространства-времени. Это ничего, совершенно пустое пространство. Следовательно, если в такой области нет пространства-времени, то и гравитации там быть не может. Это потому, что это результат искривления пространства-времени. Можно также сделать вывод, что времени там быть не может. Его там нет, как и вне нашей вселенной. Это чем-то напоминает такие объекты, как черные дыры, но ученые говорят, что разница в том, что внутри таких объектов есть сингулярность, где пространство-время бесконечно изгибается и время там останавливается. Можно как-то представить себе выражение этого в виде гибкого жидкого эфира. Однако с точки зрения нашего восприятия этого мира невозможно представить отсутствие времени и пространства, потому что наше существование невозможно [1].

Абсолютное давление

Абсолютное давление ─ это истинное давление сплошных масс (жидкостей, паров и газов), отсчитываемое от абсолютного нуля давления ─ абсолютного вакуума [2]. Абсолютный нуль давления макроскопических объёмов вещества практически недостижим, так как любое твёрдое тело образует пары, да и космическое пространство также не представляет собой абсолютную пустоту, лишённую вещества, поскольку содержит водород в количестве нескольких молекул на кубический сантиметр [2].

Различают также избыточное или манометрическое (приборное) давление и давление окружающей среды (в земных условиях ─ атмосферное давление). Избыточное давление представляет собой разность абсолютного давления и давления окружающей среды. Эта разность может быть как положительной, так и отрицательной. В последнем случае её называют разрежением или вакуумом, а избыточное давление – остаточным [1].

Давление в вакууме

Вакуумное давление — это так называемое обратное давление в областях пространства, где окружением является большее давление. К примеру, в сосуде без воздуха, окружённом земной атмосферой с большим давлением, будет область с пониженным давлением. И если открыть сосуд, то воздух будет стремиться занять эту область, чтобы уравновесить давление т.к. тут уже действует закон равномерного распределения материи [1].

Чтобы измерить давление, в международной системе счисления используют паскаль. Паскаль означает равно распределённое к данной области давление, составляющее 1 Ньютон силы. Также есть ещё одно определение: один Паскаль — это 9,86910^-6 атмосферы.

Виды промышленного применения вакуума

В промышленности используют низкий вакуум для достижения перепада давления. А в диапазоне низкого и среднего вакуума число молекул газа в вакуумном сосуде больше по сравнению с числом молекул, покрывающих поверхность сосуда. Данный диапазон вакуума находится в пределах величин давления от 1 атм до примерно 10–2 Торр [1].

Применяют его для поднятия и удерживания грузов, используют для пневматических приводов машин, применяют в очистителях, при фильтрации и формовании [1].

Средний вакуум применяют для удаления активных газов, так называемых компонентов атмосферы. В промышленности данный тип вакуума используется при изготовлении различных ламп, а также при плавлении, упаковке, спекании, для обнаружения течей и инкапсуляции [1].

Для удаления газовых включений или газов, растворенных в твердых телах, также используют средний вакуум. К таким процессам относят: сушку и сушку вымораживаем, дегидратацию и конденсацию, дегазацию и импрегнацию.

А также средний вакуум применяется с целью уменьшения передачи энергии. В промышленных целях при изоляции, как тепловой, так и электрической, а также при необходимости смоделировать космическое пространство и для создания вакуумного микро баланса [1].

Для того чтобы исключить столкновение молекул применяют высокий вакуум. Область высокого вакуума соответствует состоянию, при котором молекулы газа располагаются главным образом на поверхностях сосуда, и средняя длина свободного пути молекул равна или превышает размеры вакуумного сосуда [4]. Молекулы движутся в вакуумном сосуде, не сталкиваясь с другими молекулами. При такой степени вакуума цель откачки заключается в удалении отдельных молекул. Затем молекулы покидают поверхность и по отдельности достигают насоса. Диапазон давлений высокого вакуума составляет от 10–3 до 10–7 Торр [1]. Данная степень вакуума применима в промышленности в основном при изготовлении приборов или конструировании установок, таких как: катодно–лучевая, электронная или рентгеновская трубка, фотоэлементы и кинескопы, накопители и ускорители, масс–спектры и электронные микроскопы, установка для разделения изотопов, при нанесении покрытия методами испарения, металлизации и напылением, молекулярная дистилляция, сварка электронным лучом [1].

Сверхвысокий вакуум- последняя степень вакуума, который применяют с целью очистки поверхностей. В условиях сверхвысокого вакуума время формирования мономолекулярного слоя равно или превышает время формирования мономолекулярного слоя в обычных лабораторных условиях. Диапазон давлений сверхвысокого вакуума составляет от 10–7 до 10–15 Торр [3]. Говоря о применении такой степени вакуума, то в качестве примеров можно привести процесс дробления или адгезии, так же его используют в эмиссионных исследованиях и для испытания материалов, которые применимы в космической промышленности [4].

Можно сделать вывод: абсолютный вакуум — это самый сильный вакуум во вселенной. Там отсутствует даже эфир пространства-времени. Сложность получения такого вакуума в том, что пока невозможно делать так, чтобы предмет мгновенно исчезал в никуда; также давление даже в физическом вакууме настолько сильно из-за разных видов излучения, что убрать его очень сложно [3].

Список литературы

Абсолютный вакуум [ https://sibac.info/journal/student/51/132970 ]

Вакуум [ https://ru.wikipedia.org/wiki/Вакуум ]

Вакуум и его применение[ https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=803295#text ]

Физический вакуум [ https://infourok.ru/referat-na-temu-fizicheskij-vakuum-4168077.html ]

Код для цитирования: Скопировать