Определение скорости откачки форвакуумного насоса.

Вам предлагается проследить за изменением давления в вакуумной системе с течением времени и по результатам наблюдений определить скорость откачки форвакуумного насоса в определенный момент времени работы насоса. Для этого:

1) Включите секундомер в тот момент времени, когда давление составит р₀=2·10^{-1 мм.рт.ст. Отсчет давления производится по верхней логарифмической шкале вакууметра. Однако для упрощения процесса измерения рекомендуется предварительно производить отсчет в делениях средней линейной шкалы. Затем полученные показания перевести в мм.рт.ст. по верхней шкале или по прилагаемому градуировочному графику милливольтметра.}

Величину давления рекомендуется отсчитывать через каждые 15 секунд в течение первой минуты, а затем через каждую минуту в течение 7¸10 минут.

2) Результаты измерений занести в табл. 2.

Таблица № 2

3) Представьте изменение давления с течением времени графически, откладывая по оси Х время в секундах, а по оси У - ln(р₀/р) (р₀ = 2·10^{-1 мм рт.ст. – давление в начальный момент времени). Примерный вид графика представлен на рис. 5.}

4) Определите скорость откачки форвакуумного насоса в момент времени t₂=15c после включения секундомера. Для этого проведите касательную к кривой ln(р₀/р) в точке ln(р₀/р₂), соответствующей t₂=15c.

Затем по графику найти ординату касательной ln(р₀/р'₂), соответствующей t₂=30c (р'₂ – давление, которое установилось бы к моменту времени t₂=30c, если бы скорость откачки оставалась неизменной с момента t₂=15c).

Тогда, как видно из рис. 5,

.

Зная объем всей вакуумной системы V и определив по графику разность ln(p₀/p'₂) – (ln(p₀/p₁), вычислите скорость откачки S при давлении р₁ по формуле

.

Численное значение V приведено на установке. (V = 3,45 л.)

Контрольные вопросы

1. Какое состояние газа называется вакуумом? Высоким вакуумом?

2. Какие физические свойства газа используются в процессе получения вакуума?

3. В чем заключается принцип работы форвакуумного насоса? Диффузионного насоса?

4. Чем отличаются вакуумные масла от обычных смазочных масел?

5. Что называется скоростью откачки насоса? Отчего она зависит?

6. Опишите принцип действия термопарного вакууметра.

7. Как получают сверхвысокий вакуум?

Литература

1. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высш. Школа, 1990, с.85.

2. Кортнев Т.В., Рублев Ю.В., Куценко А,Н, Практикум по физике. М.: Высшая школа, 1965, с. 172-184.