Понятие о давлении, разрежении и вакууме. Разрежение воздуха это


Что такое разреженный воздух? Его свойства и принципы

Плотность воздуха неодинакова. Там, где она меньше, воздух разреженный. Давайте узнаем, что значит разреженный воздух и какими особенностями он характеризуется.

Газовая оболочка Земли

разреженный воздух

Воздух - неосязаемая, но крайне важная составляющая нашей планеты. Он участвует в процессе обмена энергии, поддерживая все жизненные функции организмов. Он способствует передаче звуков, препятствует переохлаждению Земли и защищает её от чрезмерного влияния солнечной радиации.

Воздух - это внешняя оболочка планеты, называемая атмосферой. Он состоит из множества газов: неона, аргона, водорода, метана, гелия, криптона и т. д. Основная доля приходится на кислород и азот, которые составляют от 98% до 99% воздуха.

Соотношение газов и их количество может изменяться. Так, из-за выхлопов машин и выбросов заводов городской воздух больше насыщен углекислым газом. В лесах, на местности, где нет производств, увеличивается количество кислорода. А вот в районе пастбищ растет доля метана, который выделяют коровы в процессе пищеварения.

Плотность воздуха

На плотность газовой оболочки влияет много факторов, в разных уголках планеты и на разных высотах она отличается. Воздух с небольшой плотностью – это разреженный воздух (от слова «редкий»). Чем он реже, тем дальше его молекулы находятся друг от друга.

Плотность показывает, сколько воздуха находится в одном кубическом метре объема. В качестве стандарта этой величины выбрано значение 1,293 килограмм на кубический метр при нормальных условиях и сухом воздухе.

принципы разреженного воздуха

В физической науке принято различать плотность удельную и массовую. Удельная определяет, сколько весит воздух в одном кубическом метре. Она зависит от географической широты и иннерции от вращения планеты. Массовая определяется исходя из барометрического давления, абсолютной температуры и удельной газовой постоянной.

Главные закономерности возникновения и принципы разреженного воздуха описаны законом Гей-Люссака и Бойля-Мариотта. Согласно им, чем больше температура и ниже давление, тем воздух более редкий. Вместе с этим, важна и его влажность: с её возрастанием плотность уменьшается.

Разреженный воздух и высота

Сила притяжения Земли, как магнит, притягивает все доступные ей тела к себе. Поэтому мы ходим, а не хаотично витаем в пространстве. Поэтому молекул вещества собирается больше именно внизу, а значит, его плотность и давление тоже выше у земной поверхности. Чем дальше от неё, тем эти показатели меньше.

Вы замечали, что с подъемом на большие высоты, например в горах, дышать становится тяжелее? Все из-за того, что там разреженный воздух. С высотой общее содержание кислорода в одном литре воздуха становится меньше. Он не насыщает кровь должным образом, и мы испытываем трудности в дыхании.

Высоты горы Эверест - 8488 метров. На её вершине плотность воздуха составляет треть от стандартной плотности на уровне моря. Заметить изменения человек может уже на высоте от 1500 до 2500 метров. Дальше изменение плотности и давления чувствуется острее и уже представляет потенциальный риск для здоровья.

что значит разреженный воздух

Наиболее разряженный воздух характерен для экзосферы – внешнего слоя атмосферы. Она начинается с высоты 500-1000 километров над земной поверхностью. Она плавно переходит в открытый космос, где пространство приближено к состоянию вакуума. Давление и плотность газа в космосе очень низкие.

Вертолет и разреженный воздух

От плотности воздуха зависит очень многое. Например, она определяет «потолок» для подъема над земной поверхностью. Для человека он составляет десять тысяч метров. Но чтобы подняться так высоко, необходима длительная подготовка.

У летательных аппаратов тоже есть свой предел. У вертолетов он составляет примерно 6 тысяч метров. Гораздо меньше, чем у самолетов. Все объясняется особенностями конструкции и принципами работы этой «птички».

Подъемную силу вертолет приобретает при помощи винтов. Они вертятся, разделяя воздух на два потока: над ними и под ними. В верхней части воздух движется по направлению винтов, в нижней части – против. Таким образом, плотность под крылом аппарата становится больше, чем над ним. Вертолет словно опирается на воздух под собой и взлетает.

вертолет и разреженный воздух

Разреженный воздух не позволяет создать нужного давления. В таких условиях потребуется сильно увеличить мощность двигателя и скорость движения винтов, что не выдержат сами материалы. Как правило, вертолеты летают в более плотном воздухе на высотах 3-4 тысячи метров. Лишь однажды пилот Жан Буле поднял свою машину на 12,5 тысяч метров, правда, при этом загорелся двигатель.

fb.ru

Что такое разреженный воздух? :: SYL.ru

В первую очередь стоит упомянуть, что речь пойдет о значении слова «разреженный», а не «разряженный». «Разряженный» означает «быть лишенным заряда».

Разряженным может быть револьвер, а воздух - разреженный.

Что такое разреженный воздух

Слово «разреженный» происходит от прилагательного «редкий». То есть с пониженной плотностью. Это состояние воздуха, когда количество молекул на кубический сантиметр пространства становится меньше, чем в воздухе, которым все привыкли дышать.

В природе он встречается на высоте. Например, в горах или в слоях атмосферы, в которые можно подняться на самолете. Чем выше подниматься над уровнем океана, тем более разреженным будет становиться воздух. В итоге он превратится в вакуум, то есть полное отсутствие молекул воздуха в пространстве.

Снижение плотности с набором высоты происходит потому, что чем дальше от земли, тем меньше на частички кислорода воздействует сила притяжения земли. Получается, что максимальная плотность воздуха у поверхности, особенно там, где произрастает много растений, а в открытом космосе воздуха нет совсем, там полный вакуум. А также разредить воздух можно искусственно.

В самолетах

Пассажирский самолет поднимается над поверхностью земли примерно на 10-12 км. Летающие аппараты с ракетным и турбореактивным двигателем поднимаются и до 100 км, но обывателям на них не попасть, на них летают только специально подготовленные для этого люди. На такой высоте жизнедеятельность человеческого организма невозможна. Если в самолете, находящимся в полете, открыть дверь или произойдет аварийная разгерметизация кабины, то все пассажиры в самолете моментально погибнут.

Но даже в герметичном закрытом салоне люди испытают дискомфортные ощущения:

  • повышенное давление;
  • идет кровь из носа;
  • закладывает уши;
  • отекают ноги.

Частые полеты на самолете идут отнюдь не на пользу здоровью. Перепады давления, большое содержание оксида углерода, слишком большое ускорение - все это влияет на сердечно-сосудистую систему. Беременным и больным гипертонией вообще не рекомендуют передвигаться таким способом.

В горах

Самая высокая точка на земле — это вершина горы Эверест. Максимальная точка этой горы достигает более 8 тысяч метров, и это очень высоко.

Инстинктивно человек боится высоты и стремится спуститься пониже. Происходит это не только потому, что с высокого места можно упасть, но и потому, что высота может пагубно и даже фатально влиять на человеческое здоровье.

К свойствам разреженного воздуха невозможно полностью привыкнуть, но можно адаптироваться. Альпинисты, которые поднимаются высоко в горы, годами готовятся к этому. А также знают, что подниматься нужно постепенно, набрав определенную высоту - нужно к ней привыкнуть. Если неподготовленный человек поднимется резко на Эверест или даже гору значительно ниже, то его наверняка подкосит горная болезнь. Для здорового крепкого человека критичная высота от 2,5 км и выше, а для больного или пожилого - от 1 км и выше. Симптомы этой болезни следующие:

  • головная боль и головокружение;
  • одышка;
  • рвота;
  • резкий упадок сил, а потом внезапный прилив сил;
  • неадекватное восприятие действительности.

Если у человека есть ощущение, что он резко стал счастлив, то это очень нехороший признак. За ним последует сонливость, а если уснуть, то уже не проснешься.

Самое страшное, что горная болезнь может долгое время протекать практически бессимптомно, а потом человек резко теряет сознание. Если ничего не предпринимать и немедленно не спуститься, то человек умрет. Губительнее всего гипоксия или недостаток кислорода для центральной нервной системы.

Лечение разреженным воздухом

Но ведь существует мнение, что горный воздух очень полезен. И это мнение справедливо, более того, существует даже оротерапия – лечение и восстановление разреженным воздухом.

Принцип терапии заключен в помещении человека в капсулу с разреженным воздухом в определенной концентрации.

Эффективна оротерапия в следующих случаях:

  • аллергические реакции организма;
  • заболевания центральной нервной системы;
  • профилактика патологии беременности;
  • анемия;
  • необходимость стимуляции регенерации.

Применяется методика в России с 1987 года. Проводиться такое лечение должно исключительно в клинических условиях и под наблюдением врача. Ведь и электрический ток, и радиоактивное излучение в неправильных дозах убивают, а в точно подсчитанных лечат. Разредить воздух в клинических условиях позволяет генератор горного воздуха.

www.syl.ru

Разреженный воздух, его свойства и влияние на человека

В верхних слоях атмосферы газ находится при очень низком давлении (чем выше над поверхностью Земли - тем ниже давление). Также там очень мало различных веществ. Именно такой газ называют разреженным.

Технический вакуум

А ещё очень разреженный газ именуют техническим вакуумом. Вакуум - это некая область пространства без вещества.

Вообще говоря, идеального вакуума в природе не встретить. Ведь даже в космическом пространстве, где, казалось бы, ничего нет, всё равно встречаются атомы водорода (пара атомов на кубический сантиметр).Но в теории достичь такого идеала всё же можно, в мизерных масштабах.

Техническим вакуумом считают газ, который находится при давлении ниже, чем в окружающем пространстве. Ну, к примеру, этого легко достичь в неких сосудах или в трубопроводе. Для этой цели существуют различные вакуумные насосы.

Для живых организмов нахождение в вакууме смертельно. Смерть наступает за несколько минут из-за гипоксии (нехватки кислорода).

Разреженное состояние воздуха

Помимо того, что разреженный воздух не содержит достаточного количества кислорода для дыхания, существует ещё множество причин, по которым он опасен. Например, низкая температура воздуха. Причём настолько низкая, что человек может замёрзнуть насмерть. Именно в наиболее разреженном пространстве наблюдается самая низкая температура - в космосе (−273,15 °C - абсолютный ноль).

А ещё разреженный воздух опасен низким давлением. Из-за него можно оказаться в такой ситуации, когда не можешь сделать вдох. Так случается по той причине, что разреженный воздух обладает гораздо более низким давлением, чем в ваших лёгких. Из-за этого в силу вступает один из законов парциального давления газов. Он гласит, что газ будет стремиться перетекать из области высокого давления в область низкого давлению. То есть, из наших лёгких в окружающее пространство. Именно по этой причине в горах настолько тяжело дышать, ведь приходится прилагать немалые усилия для того, чтобы отвоевать кислород у окружающего пространства, в то время, как оно стремится вытянуть его из ваших лёгких.

naturae.ru

Понятие о давлении, разрежении и вакууме

ПРОИЗВОДСТВО ГИПСА

Окружающий поверхность земли атмосферный воздух оказывает давление на все тела, находящиеся на земле. Это давление атмосферы опре­деляют так: стеклянную трубку длиной в 100 см, наполненную ртутью и запаянную с одного конца, перевер­тывают открытым концом в сосуд с ртутью. Ртуть в трубке немного опустится и остановит­ся на высоте 760 мм от уровня ртути в сосуде (рис. 58). По этому принципу устроен прибор для измерения давления атмосферы — баро­метр. Следовательно, атмосферное давление уравновешивается весом столба ртути высотой 760 мм, а так как ртуть в 13,6 раза тяжелее воды, то для того чтобы уравновесить столб I 1 I ртути столбом воды, высота его должна быть

10,33 м (76 смХ 13,6=;1033 см или 10,33 м).

Э™ давление называется физической

атмосферой. В технических измерениях

----------------- пользуются другой единицей измерения —

Рис. 58. Схема ртутного баро­метра

технической атмосферой, равной давлению столба воды высотой в 10 м или 73,56 см ртутного столба.

Различается давление абсолютное и избыточное. При определении абсолютного давления учиты­вают и давление атмосферы и обозначают его буквами ата. Из­быточным давлением называют давление сверх атмосферного и обозначают буквами ати. Например, манометр на котле пока­зывает давление избыточное. Давление ниже атмосферного на­зывают разрежением или вакуумом. Например, разрежение

ЗО мм водяного столба означает, что давление на 30 мм водяно­го столба ниже атмосферного.

Одна техническая атмосфера соответствует давлению 1 кг на 1 см2 (сокращена 1 кг/см2), потому, что столб воды высотой 10 м и сечением 1 см2 весит 1 кг.

Рис. 59. Работа дымовой трубы

Небольшое давление и разрежение измеряются в миллимет­рах водяного или ртутного столба, причем 1 мм водяного столба равен давлению 1 кг/м2 (объем, занимаемый слоем во­ды высотой в 1 мм и налитой на площадь 1 м2, весит 1 кг).

Дымовые трубы. Газы в теп­ловых установках движутся за счет тяги.

Различают тягу естест­венную, создаваемую дымо­вой трубой, и искусствен­ную, создаваемую вентилято­рами.

Действие дымовой трубы (рис. 59) основано на том, что поступающие в нее дымовые газы нагреты и имеют удель­ный вес меньший, чем вес на­ружного воздуха. Вследствие этого возникает разница между давлением столба наружного воздуха (такой же высоты, как труба) и давлением столба го­рячих газов в самой трубе, ко­торая и обусловливает движе­ние газов из трубы наружу и наружного воздуха в топку.

Тяга (S), создаваемая трубой, будет равна:

или 5 = Н~

msd.com.ua

Что такое разряжение воздуха

Содержание

  1. Разреженный воздух в горах
  2. Жизнь в горной местности

Что такое разряжение воздуха

В естественных условиях разреженный воздух встречается только в высокогорьях. В таком воздухе из-за большой высоты очень мало молекул кислорода и азота, что значительно затрудняет дыхание.

Разреженный воздух в горах

Количество кислорода и азота резко сокращается с высотой. Все дело в разности давлений между верхними и нижними слоями атмосферы. Верхние слои сильно давят на нижние, поэтому в последних намного больше воздуха и ниже его давление. Альпинисты, поднимаясь на большую высоту, испытывают некоторые трудности. Все зависит от высоты, на которой находится человек. Если она не превышает 1 км, разница почти неощутима, и никакого вреда для организма не будет. Высота от 1 до 3 км также не может нанести вреда здоровому человеку (организм легко компенсирует недостаток кислорода). Больным же людям, особенно тем, кто страдает астмой, не следует отправляться в столь опасное путешествие.На высоте от 5 до 6 км организм здорового человека мобилизирует все системы и заставляет их работать в усиленном режиме из-за недостатка кислорода. Подготовленный человек справляется с такой высотой, поэтому здесь часто располагаются различные исследовательские базы и обсерватории. Здоровый сон и правильное питание помогают организму ученых справляться со стрессовой ситуацией.Места, расположенные на высоте от 7 км и выше, непригодны для жизни людей. Кислорода здесь настолько мало, что кровь не может в полной мере доставлять его всем органам. Они начинают испытывать кислородное голодание. Человек чувствует усталость, головную боль, ухудшается общее состояние. На высоте от 8 км и выше человек может провести не более 3 дней.

Жизнь в горной местности

Обитатели горных районов имеют гораздо лучшее здоровье и дольше живут, нежели жители равнин. Чем это объясняется? Кислород по своей природе - сильный окислитель. Любой окислитель в организме в большей или меньшей степени вызывает его старение. Но и жить без кислорода человек не может. Для укрепления здоровья нужна несколько меньшее содержание кислорода в воздухе, чем на равнинах.Оптимальная высота для комфортной жизни составляет около 1500 метров над уровнем моря. Организм испытывает небольшое кислородное голодание, что включает в работу все системы в усиленном режиме. Улучшается кровообращение и вентиляция легких, повышается уровень гемоглобина в крови. Американские ученые заметили, что для людей, живущих в горах, характерны гортанные звуки в речи. На большой высоте гораздо легче произносить подобные звуки, так как для этого нужно сжать воздух в горле. Это легче всего сделать именно в высокогорных районах, так как здесь воздух более разреженный, чем на равнинах.

completerepair.ru

Избыточное давление, разрежение и абсолютное давление

    Если обозначить Ра — абсолютное давление, — барометрическое, или атмосферное, давление, Р — избыточное (по манометру) давление и Р — давление вакуума (разрежение), то. можно написать [c.410]

    Давление абсолютное, избыточное и разрежение (вакуум). [c.32]

    Различают абсолютное и избыточное давление. Абсолютным (полным) называют давление, отсчитываемое от абсолютного нуля, т. е. истинное давление. Оно может быть как выше, так и ниже атмосферного. Если абсолютное давление ниже атмосферного, его называют остаточным. Разность между атмосферным и остаточным давлением называют вакуумом или разрежением. Избыточное давление представляет собой разность между абсолютным давлением и давлением окружающей среды. [c.199]

    ИЗБЫТОЧНОЕ ДАВЛЕНИЕ, РАЗРЕЖЕНИЕ И АБСОЛЮТНОЕ ДАВЛЕНИЕ [c.12]

    Абсолютное давление равно избыточному давлению, которое показывает стрелка манометра, плюс давление атмосферы, измеряемое барометром. При разрежении же абсолютное давление 14 [c.14]

    Давление абсолютное, избыточное и разрежение (вакуум). Если гидростатическое давление определяют с учетом атмосферного, то такое давление называют полным или абсолютным, т. е. [c.29]

    Приборы для измерения давления (манометры или вакуумметры) показывают не абсолютное давление р , внутри замкнутого объема, а разность между абсолютным и атмосферным, или барометрическим, давлением р м- Эту разность называют избыточным давлением р , если давление в объеме превышает атмосферное, и разрежением Рразр, если оно ниже атмосферного (в системе вакуум). Таким образом [c.25]

    При измерении давлений различают абсолютное давление р , избыточное давление и разрежение р . [c.152]

    Если при заданном состоянии газа абсолютное давление р его в сосуде является вполне определенной величиной, то избыточное давление ризб. или разрежение V, как видно из выражений (2.93) и (2.95), не являются определенными параметрами, т. е. зависят не только от абсолютного давления р, но и от величины барометрического давления ра, которое может быть переменной величиной. [c.55]

    Жидкостные манометры служат для градуировки и поверки приборов други Х систем, для измерения небольших избыточных давлений, разрежений, очень малых абсолютных давлений, а также атмосферного давления. [c.174]

    В системах пыле- и золоулавливания газ находится под абсолютным давлением Рабе, которое складывается из атмосферного барометрического Рбар и избыточного давления или разрежения р, Па, т. е. [c.30]

    При построении эпюр абсолютное давление откладывают от линии абсолютного нуля давлений. Избыточное давление, превышающее атмосферное, откладывают вверх от линии атмосферного давления, а давление меньше атмосферного (разрежение) откладывают вниз. Отрицательными могут быть относительное полное и статическое давления во всасывающем воздуховоде. Динамическое давление всегда положительное. [c.917]

    Избыточным давлением жидкости называется разница между абсолютным давлением жидкости внутри трубопроводэ и таким же давлением окружающей атмосферы. Выражения вроде разрежение в миллиметрах ртутного столба (или столба другой жидкости) , вакуум в kz m и т. п. обозначают отрицательное давление, т. е. давление меньще атмосферного. Отсчеты обычных манометров на трубопроводах выражаются в мерах избыточного давления. [c.833]

    Если давление газа Дольше атмосферного, то его называют положительным или избыточным, а если оно меньше—отрицательным или разрежением. Приборы, служащие для измерения давления газов в печах, или, как их называют, тягомеры, показывают не абсолютное давление газа, а насколько оно больше или меньше атмосферного. Тягомеры или манометры бывают самых разнообразных конструкций. Простейшим из них является стеклянная подковообразная трубка, наполненная жидкостью (рис. 69), Когда оба конца трубки открыты, то вода стоит в обоих коленах на одинаковом уровне. Соединим один конец трубки [c.171]

    Пример 6-5. Вакуумметр, установленный на всасывающем патрубке насоса, показывает разрежение, равное/>вак.= 440 мм рт. ст., манометр на нагнетательном патрубке того же насоса показывает избыточное давление 1,6 бар. Барометрическое давление В = 1 бар (750 мм рт. ст.). Определить абсолютное давление жидкости во всасывающем и нагнетательном патрубка насоса (в бар, ат, кгс/м и h m ). [c.132]

    Избыточное давление может иметь положительное и отрицательное значение. Если из замкнутого объема удалить часть воздуха или газа, то абсолютное давление внутри объема станет меньше атмосферного. Такое состояние называется разрежением. Для измерения давления и разрежения используют одинаковые единицы измерения. [c.17]

    Рн = Рб — Ра-Абсолютное и избыточное давление обычно выражают в кПсм и кПм , а разрежение — в мм рт. ст. или мм вод. ст. [c.152]

    Разрежение во всасывающих трубопроводах измеряют с помощью вакуумметров, установленных на всасывающих патрубках насосов. Если во всасывающих патрубках может возникнуть избыточное давление, например, когда насосы некоторое время работают под заливом, то на этих патрубках следует устанавливать мановакуумметры — приборы, которые могут измерять и вакуум, и избыточное давление. В этих случаях можно применять также манометры абсолютного давления. [c.190]

    Приборы, измеряющие избыточное давление, называют манометрами, абсолютное — барометрами и разрежение — вакуумметрами. [c.315]

    В технике различают давления, отсчитываемые от абсолютного вакуума и от барометрического давления. Первое называют абсолютным давлением, а второе, в зазисмости от того, больше оно или меньше барометрического - избыточным давлением или разрежением. [c.31]

    Так как большие количества воздуха подаются на станцию или под разрежением, или при очень небольшом избыточном давлении, сечение воздухопровода достигает нескольких квадратных метров. Поэтому удаленный воздухозабор представляет собой дорогостоящее сооружение. Кроме того, большая протяженность воздухозабора приводит к увеличению расхода энергии на сжатие воздуха и снижению производительности компрессоров вследствие нагрева воздуха и снижения абсолютного давления на всасе. Все это заставляет приближать станцию разделения воздуха к наиболее чистой зоне воздушного бассейна. [c.181]

    Большие давления принято измерять в технических атмосферах. Давление можно отсчитывать от абсолютного вакуума, тогда оно измеряется в абсолютных атмосферах (ата), и от атмосферного давления, тогда оно измеряется в избыточных атмосферах (ати). Отсчеты величины давления выше атмосферного могут быть обозначены знаком плюс, а ниже — знаком минус (разрежение, вакуум). [c.12]

    Итак, хотя абсолютное давление газов понижается по мере перемещения их вверх, разрежение все же уменьшается. Это значит, что разность между давлением воздуха на данной высоте около трубы и давлением газов в трубе на той же высоте будет падать до момента уравнивания этих давлений на выходе из трубы. Это и понятно, так как по мере перемещения газов вверх давление более тяжелого, холодного воздуха должно уменьшаться быстрее, чем давление легких топочных газов. Этот факт имеет также значение и в других процессах. Легко понять, почему, например, светильный газ имеет более высокое давление в зданиях на верхних этажах, чем на нижних. Ибо давление легкого газа понижается медленнее, чем давление более тяжелого воздуха поэтому разность на одном и том же уровне, т. е. избыточное давление газа, будет больше наверху, чем на нижних этажах. [c.128]

    Различают также абсолютное давление, отсчитываемое от абсолютного вакуума, и давление, отсчитываемое от атмосферного. Во втором случае иногда давление большее, чем атмосферное, называют избыточным, а меньшее — разрежением. [c.11]

    Измерение абсолютного и избыточного давления, разрежения и разности давлений может быть произведено с помощью одного из трех основных измерительных элементов 1) столбика жидкости с известной плотностью, высота которого используется для измерения давления 2) металлического элемента, деформирующегося под давлением и восстанавливающего форму с помощью противодействующей силы (например, пружины) или за счет сил упругости 3) различных электрических И электронных элементов, например, тензометров (приборов для измерения деформации), приборов, действие которых осйовано на явлении теплопро-водности или ионизации .  [c.388]

    Для прохода лагдкости или газа через фильтрующую перегородку, а в дальнейшем через перегородку и слой осадка, представляющие сопротивление потоку, требуется неренад давления, который ц является движущей силой ироцесса фильтрации. Перепад давления может создаваться весом столба жидкости над фильтрующей перегородкой (гидростатическая фильтрация), избыточным давлением жидкости, например ири подаче ео насосом (фиJ[ьтpaция под давлением), или, наконец, путем создания разрежения под фильтрующей перегородкой при помощи вакуум-насоса (фильтрация под вакуумом), причем в последнем случае движущей силой ироцесса будет разность между давлением над перегородкой атмосферы или среды инертного газа и абсолютным давлением под перегородкой, т. е. в конечном счете величина вакуума. [c.329]

    Следует различать а) да,влен1ие атмосферное, б) давление маяо метрическое (избыточное) и в) давление абсолютное (полное). Абсолютное давление равно сумме атмосферного давления и избыточного. Если давление меньше атмосферного, то это давление обозначают как вакуум или разрежение. Абсолютное давление и манометрическое выражают обычно в кг/см . Атмосферное давление и вакуум—,в мм рт. ст. или в мм вод. ст. Приборы для измерения давления выше атмосферного называют манометрами, для измерения давления ниже атмосферного — вакуумметрами. Принципиальной разницы между этими приборами нет, и поэтому одни и те же приборы часто применяют для измерения давления и разрежения. [c.409]

    Кроме приведенных в табл. I давлений, в практике приняты давления абсолютное, барометрическое, избыточное и разрежение (замеряемое вакууметром или жидкостным манометром). [c.4]

    Под давлением подразумевают абсолютное его значение, отсчи тываемое от абсолютного вакуума. В практике вентиляции принято принимать значения давления, отсчитываемые от барометрического давления, причем при давлениях, больших барометрического, их называют избыточными, при меньших—разрежением. [c.6]

    Манометры обычно показывают избыточное давление над барометрическим или разрежение. При технических расчетах обычно выражают абсолютное давление в Мн1м или кГ1м . Величина абсолютного давления определяется как сумма избыточного давления п [c.15]

    Соотношение между абсолютным Рабе > избыточным и барометрическим р ар давлениями наглядно показано на рис. 7. Если избыточное давление или разрежение дается в мм столба жидкости, необходимо догтолнительное обозначение, указывающее, что имеется в виду избыточное давление или разрежение. [c.15]

    Формулы Поле и Веймаута выведены для случая горизонтального газопровода. Если такой газопровод наполнен неподвижным газом (например закрыт с двух сторон задвижками), то давление газа в различных точках по длине газопровода одинаково. Если начало и конец газопровода имеют различные горизонтальные отметки, то давление в этих точках может оказаться различным. Это различие давлений по высоте газопровода имеет ту же природу, что и разрежение, вызываемое дымовой трубой, и объясняется различием в удельных весах газа и окружающего трубу воздуха. Действительно, статическое давление в газе, так же как и в жидкости, увеличивается с глубиной слоя и это увеличение на один метр глубины равно Y кг./м (или мм Н О), если у выражено в кг/м . Следовательно, увеличение давления с глубиной тем больше, чем больше удельный вес жидкости или газа. Для воды у = 1000 гг/ ж и поэтому на каждый метр глубины давление в воде увеличивается на 1000 иг/м (мт Н 0), для воздуха у = 1,293 кг/м следовательно на 1 м глубины давление увеличивается на 1,293 кг/м (мм Нг О). Если газопровод заполнен газом объемного веса у . а и имеет разность уровней между точками А и В, равную Н м, а избыточное давление газа в точке А равно р кг/м-, то избыточное давление газа в точке В найдем следующим образом. Избыточное давление в некоторой точке газопровода является разностью между абсолютным давлением газа и воздуха в этой точке. При переходе от точки А к точке В на высоту Я м абсолютное давление в воздухе уменьшилось на у воза Н кг/м , а в газе НЗ Y газ Н. Следовательно, разность между этими давлениями, которая в точке А составляла р кг/м , в точке В будет уже  [c.349]

    В хим. пром-стн распространены датчики, основанные обычио на принципе электрич. (реже-пневматич.) компенсации. Диапазон измерения от 100 Па до 1000 МПа, погрешность 0,5-1,5%. Нанб. перспективны приборы, действие к-рых основано на т. наз. тензорезистивном эффекте-изменении элеггрич сопротивления твердого проводника (чувствит. элемента) в результате его деформации, пропорциональной измеряемому давлению. Этн датчики отличаются простотой конструкции, небольшими габаритами и массой, повыш. виброустойчивостью, высокими динамич характеристиками и небольшой погрешностью (0,25-0,50%). В СССР разработан комплекс тензорезисторных преобразователей давления (избыточного и абсолютного, а также разрежения) и разности давлений с упругими чувст-вит. элементами на основе монокристаллич. подложек нз искусств, сапфира с кремниевыми тензорезисторами. Диапазон измерения от 60 до 10 Па, погрешность обычно не превышает 0,1, 0,25 или 0,5%. В комплекс входят также преобразователи гидростатич. давления, предназначенные для получения информации о плотности или уровне жидкостей, к-рые находятся в открытых либо закрытых резервуарах под давлением. Фланцевое крепление датчика к резервуару с рабочей жидкостью и бескамерная конструкция мембранного измерит, узла позволяют контролировать гид- [c.646]

chem21.info

Применение разреженного воздуха — статья

Все-таки, несмотря ни на какие преграды, люди научились откачивать воздух из закрытых сосудов. Научились, вопреки утверждению Аристотеля, «делать пустоту». Со временем воздушный насос стал привычным оборудованием не только Лабораторий, но и заводов. И сегодня вряд ли кого удастся удивить «пустым» сосудом.

Но что  значит: «откачать» маленький, пусть  совсем незначительный сосудик —  пузырек? И почему мы говорим, что  это трудно сделать?

Попробуйте  нырнуть с ведром в руках и  под водой вычерпать из него воду. Вычерпывать и прикрывать, вычерпывать  и прикрывать, прикрывать так, чтобы  ни одна капелька не просочилась обратно. И все это там, на глубине, не поднимаясь на поверхность, когда вода и сверху, и снизу, и с боков — кругом. И давит, давит, давит...

Так же трудно, а может, еще труднее откачать воздух из сосуда на самом дне нашего воздушного океана. Ведь воздух окружает нас и сверху, и снизу, и с  боков — кругом. И тоже давит, давит, давит...

Воздух —  главный враг «пустоты». Чтобы успешно  с ним бороться, следует знать, что он собой представляет, каковы его свойства.

Долгое время, почти до конца XVIII столетия, большинство  ученых считало воздух простым элементом, некоторой тонкой однородной «эластической  жидкостью». И лишь в 1777 году замечательный  французский химик Антуан Ла-вуазье впервые установил, что состав воздуха сложный, что в него входят: кислород, азот, водород и углекислый газ. Потом со временем химики все уточняли и уточняли состав земной атмосферы. Теперь же известно, что воздух — это смесь одиннадцати газов.

Итак, воздух — смесь газов. А газ — вещество, в котором частицы почти не связаны друг с другом. Вот почему газы, в отличие от жидкостей и  твердых тел, так легко и сжимаются  и разрежаются.

Когда Торричелли и Герике, Бойль и Паскаль говорили о пустоте, они подразумевали, что в сосуде не оставалось воздуха совсем. Сегодня мы сказали бы: «Ни молекулы». Возможно ли это?

Чтобы ответить на этот вопрос, надо сосчитать, сколько  молекул находится в каком-нибудь объеме.

Сосчитать поштучно молекулы невозможно, если бы мы даже вооружились  самым сильным сверхмикроскопом. Но с помощью формул нетрудно определить, что в объем всего в один кубический сантиметр помещается огромное количество молекул; оно выражается числом с восемнадцатью нулями. Вот таким: 27 000000 000000,000000— двадцать семь квинтиллионов. Это невообразимо много.

Если бы собрать  вместе  столько песчинок, то на Земле выросла бы гора, соперничающая с вершинами самых горделивых пиков. Выходит, насколько высоченная гора больше наперстка, во столько раз и песчинка больше молекулы. Только примерно. Потому что песчинки в горе укладываются плотно, а молекулы в наперстке непрерывно движутся. Им там вовсе не тесно. Одни частицы вылетают наружу, другие занимают их места. Вечное, нескончаемое движение — закон природы.

Сравнение с  песчинками будет еще полней, если мы добавим: каждая частица — молекула — имеет вес. Ведь воздушная оболочка над нашей планетой держится притяжением. Значит, сила притяжения сообщает вес  и воздуху.

Вот и давят  верхние слои на средние, средние  на нижние, сгущая воздух над самой  поверхностью до того состояния, к которому мы привыкли.

Если бы наша Земля была в сто раз больше по своим размерам, тогда увеличилась  бы сила притяжения огромной планеты, увеличился бы вес всех предметов, находящихся  на ее поверхности. Давление атмосферы  возросло бы настолько, что нижние ее слои превратились бы в жидкость. Вся  планета представляла бы тогда сплошной океан, температура которого приближалась бы к минус двумстам градусам. Примерно такую картину могут встретить первые путешественники на планетах-гигантах нашей Солнечной системы — Сатурне и Юпитере.

И совсем иное явление ждет космонавтов, высадившихся на Луне. Луна мала. Притяжение ее в  несколько раз слабее, чем притяжение Земли. И атмосферы на Луне поэтому почти нет! Слишком разреженный газ окружает наш спутник, чтобы называть его атмосферой. На Земле ни один инженер еще не сумел построить такой насос, который мог бы откачать воздух хотя бы из маленького сосудика до «лунного разрежения». Всегда, даже после самой тщательной откачки, в сосуде остается очень много молекул, гораздо больше, чем людей на земном шаре Вот так «пустота»!

Естествоиспытатели  прошлых веков принимали за пустоту  просто разную степень разрежения воздуха. И когда ртутный столбик в  барометрической трубке падал до нуля, наивно считали, что «пустота»  достигнута. Поэтому в ранних исследованиях  «пустоты» встречается много  ошибок и противоречий. Грубые насосы, грубые измерительные приборы показывали то одни результаты, то другие.

Прошло немало времени, прежде чем ученые поняли: получить «пустоту» при помощи воздушного насоса — несбыточное желание. Надо довольствоваться разрежением и  тщательно исследовать его свойства.

 

 

 

 

Помните опыт фон Герике с несчастной птицей, посаженной в откачиваемый стеклянный шар? Крылатая пленница погибла, едва в сосуде возникло разрежение. Так же погибла и рыба под воздушным колпаком Бойля, завяли растения, лишенные живительного воздуха.

«Ничто живое  не живет без воздуха», — писали в своих книгах ученые. И это  было истиной.

Воздух необходим  и для горения. В разреженной  атмосфере свеча гасла. Это важное свойство очень пригодилось людям  в дальнейшем, и его полезно  запомнить.

Интересно и  то, что чуть-чуть подогретая вода при  понижении давления бурно закипает. Значит, разрежение уменьшает температуру  кипения.

Но, с другой стороны, нагреть что-либо, помещенное в откачанном сосуде, необыкновенно  трудно. Создается впечатление, будто  разрежение задерживает тепло. Да и  не только тепло, но и звук.

Сначала люди только отмечали эти факты. Регистрировали и накапливали, не умея объяснить.

Теперь мы знаем, например, что воздух необходим  для дыхания. Кислород, содержащийся в нем, помогает организму окислять — перерабатывать — пищу и освобождать  энергию, необходимую для жизни. Именно поэтому путешественники  в другие миры прежде всего позаботятся о воздухе. Воздух прежде всего, потом уже пища. Горение — то же окисление, но протекающее, обычно, с выделением большого количества тепла и сопровождающееся свечением.

А если нагревать  вещество в разреженной атмосфере? Что ж, нагреваться оно будет, может даже раскалиться и засветиться  ярким светом. Но оно не окислится  и, следовательно, не будет гореть. Без  воздуха не сгорит ни уголек, как  бы его ни нагревали, ни проволока, по которой пропускают электрический  ток. Расплавиться может, а сгореть  не сгорит.

На столе  стоит стакан с водой. Заметим  уровень, до которого налита жидкость. Проходит день, проходит другой. Уровень  воды в стакане понижается. Пройдет  еще некоторое время, и стакан опустеет вовсе. Вода испарится. Почему?

Частички  жидкости, так же как и частички газа, непрерывно движутся. Некоторые, наиболее быстрые, оказавшись на поверхности, вырываются из общего плена и уносятся в пространство. Не всем это, конечно, удается. Многие, едва выскочив, сталкиваются с молекулами воздуха и возвращаются обратно. Все же кое-кто да улизнет Одна за другом, одна за другой — и стакан пустеет.

Однако наполним стакан снова и поставим под воздушной колокол. Из-под колокола откачаем воздух.. В разреженном пространстве вылетевшим из жидкости молекулам дорога открыта. Никто их не отталкивает, не гонит обратно в стакан. Потому и жидкость быстрее испаряется. Значит, мокрое белье в разреженном воздухе должно высыхать быстрее, нежели в обычных условиях. Поэтому и высокогорные озера теряют на испарение куда больше влаги, чем те, что находятся в долинах.

Проведем  простой опыт. Нальем в стеклянную колбу воду и станем нагревать  ее над пламенем горелки. Спустя немного  времени вода закипит. Теперь быстро заткнем горлышко колбы пробкой, только поплотнее, чтобы не выскочила, а колбу перевернем и пустим на ее донышко сильную струю холодной воды.

Казалось  бы, кипение должно прекратиться. Ничуть не бывало. Под охлаждающей струей вода в колбе кипит и булькает ничуть не меньше, чем над пламенем горелки. Что за чудо?

Давайте разберемся. Когда вода только что сильно закипела, струя пара вытеснила часть находившегося  в колбе воздуха. Его место  занял пар. Но стоило заткнутую пробкой  колбу облить холодной водой, как  пар сжался и превратился снова  в воду. В колбе возникло разрежение. А при разрежении вода кипит при  более низкой температуре. Вот и  ответ на маленькое чудо!

Опытные альпинисты нередко подшучивают над новичком, предлагая ему высоко в горах  сварить, например, кашу. Долго приходится ждать незадачливому повару, пока разварится крупа... Теперь осталось выяснить, почему разрежение почти не проводит тепло. Правда, сначала следовало бы договориться, что понимать под самим термином «тепло».

Мы уже  убедились, что молекулы жидкости под  влиянием нагрева движутся гораздо  быстрее. Словно их кто-то подгоняет. Словно они получают откуда-то добавочную энергию для движения Эта энергия и есть тепло.

То же самое  происходит и с газом. Чем больше сообщить газу, например воздуху, энергии (тепла), тем ретивее будут двигаться  его молекулы, тем чаще они будут  сталкиваться с соседними, подгонять их. И тепло распространится дальше и дальше.

В разреженном  воздухе осталось мало молекул газа, и потому нелегко им столкнуться  друг с другом и перенести тепло  из одной точки пространства в  другую. Вот и получается, что  разрежение — прекрасный теплоизолятор!

Первым эту  мысль решил использовать английский физик и химик, член Лондонского  Королевского общества Джемс Дьюар. В самом конце прошлого столетия Дьюар столкнулся с неразрешимой, казалось бы, трудностью: как хранить охлажденные до чрезвычайно низкой температуры газы? Ни шуба, ни погреб не защищали с трудом добытые капризные жидкости от всепроникающего тепла.

Тогда-то Дьюар вспомнил о разрежении и его свойствах. Ученый заказал стеклодуву бутылку с двойными стенками. А у себя в лаборатории, присоединив воздушный насос к межстеночному пространству, выкачал из него воздух. Задача была решена. Сверххолодные жидкости жили в сосуде Дьюара раз в десять дольше, чем в любом другом. Со временем Дьюар усовершенствовал сосуд, покрыв его стенки, обращенные внутрь, в разрежение, блестящей серебряной пленкой. Пленка защищала содержимое сосуда от тепловых лучей, отражала их еще лучше, оберегала холод.

Сосуд Дыоара хорошо известен каждому. Это термос;

в нем долго  не остывает горячая жидкость, долго  не согревается холодная. Обычно сам  сосуд запакован в жесткий  корпус, чтобы хрупкое его стекло не разбилось.

Все эти свойства разреженного воздуха открыты много-много  лет назад.

Как же используют их, как теперь заставляют работать на человека?

 

 

 

 

 

 

(*******)

 

Что общего у  здоровья и пустоты? На первый взгляд — ничего. Более того, лишенный живительного воздуха мир — враг человеку, враг всему живому. И все-таки...

Представьте себе на минуту картину: пустыня, камни, песок, а над головой раскаленное  знойное солнце. Все живое попряталось  в темные норы, забилось под скалы, зарылось в сухую, пережженную землю. Все ли? Нет, в хаосе нагроможденных осколков то и дело мелькают выгоревшие добела шляпы археологов. Люди не сдаются  солнцу, люди сильнее пустыни. Здесь  в обвалах группа ученых обнаружила следы древних поселений. Но если в центре пустыни жили люди, значит, и пустыня была здесь не всегда. Может быть, именно здесь, под раскаленными камнями, скрыт ключ к великой  тайне. Ключ, который сторожат только время и песок...

Мелькают  лопатки, с сухим шорохом катятся  по склонам осколки камней. И вдруг  — крик. Крик страшный, полный ужаса  и боли. Как черная молния, метнулась  от скалы огромная гюрза. Бросок, удар по ноге, резкая боль, как от ожога, и... все И снова пусто вокруг. Лишь в струях горячего воздуха колышутся и пляшут верхушки барханов. Человек молчит. С ужасом смотрит он на свою ногу с двумя крошечными розовыми точками выше колена. Человек знает: яд гюрзы, одной из самых ядовитых змей нашей страны, осечек не дает. Нельзя терять ни одной секунды. Счет времени идет на мгновения. Тугая перетяжка — и острый, прокаленный в огне спиртовки нож делает два крестообразных надреза. Раз и еще раз Из надрезов выступают капельки крови. Той самой, в которую уже проник яд. Ее надо удалить во что бы то ни стало. Но под руками нет никаких медицинских аппаратов. И тогда на помощь приходит метод, хорошо известный еще в глубокой древности. Яд нужно высосать из ранки вместе с кровью. Так лечили не только укусы ядовитых змей. В далекие времена, когда познания человека в медицине оставляли желать много лучшего, знахари и шаманы высасыванием лечили многие раны. И пациенты выздоравливали. Причем, эти раны заживали гораздо быстрее, чем обработанные любыми другими средствами.

С незапамятных времен врачи прописывали банки  при простуде, использовали пониженное давление для лечения самых разных недугов, в общем, пользовались игл  вовсю, нимало не задумываясь о том, что работает-то на них пустота.

Но настало  время, когда пришлось человеку поразмыслит» о своем союзнике Случилось это так.

1943 год. Трудное  и жестокое время. Война с  фашистской Германией. Искалеченных, истекающих кровью людей везут  на восток. В каждом городе  — госпитали. Больницы переполнены.  Раненых размещали в зданиях  школ, и ребята превращались в  санитаров В стране не хватало перевязочных материалов. Командующий медицинской службой Ленинградского фронта предложил молодому военному врачу Александру Софронову подумать над тем, как изготовить аппарат, который позволял бы обрабатывать раны, экономя перевязочные материалы.

Задание не из легких, особенно если учесть, что ответ  нужно было дать в самое короткое время. И тогда хирург Софронов вспомнил, как, будучи еще курсантом ленинградской  Военно-медицинской академии, он усовершенствовал обыкновенный фонендоскоп (аппарат  для выслушивания), превратив его  в присоску. Мягкие, эластичные края небольшой резиновой воронки  прижимались к груди больного, вытесняли воздух и, присосавшись, отлично  держались, не требуя пальцев доктора. Это устраняло посторонние шорохи, шумы в приборе. Выходит, что вакуум способен производить механическую работу без постороннего вмешательства...

yaneuch.ru