资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,例,1,、一体积为,2L,的容器，其上有一漏率为,1,10,-4,TorrL,s,的漏孔。由一真空泵抽气，泵在容器处的有效抽速为,Se=10 L,s,。试求：,(1),容器的平衡压强；,(2),试问将漏孔堵住时，系统抽至,1,10,-6,Torr,所需的时间。,解,：（,1,）,(2),堵漏后,Q=0,2,例,2,、一被抽容器通过,a,、,b,、,c,三种不同规格的管道与一泵相连，如图,1,所示。各管道尺寸如下：（,a,）排气管：直径,1cm,，长,2cm,。,(b),缩颈管：直径,0.5cm,，长,2cm,。,(c),连接管：直径,2cm,，长,50cm,。容器的容积为,V=100,升，容器中初始气压为,1atm,。,问：（,1,）从容器的出口到泵的入口之间的总流导是多少？,（,2,）若泵的抽速为,150,升,/,秒，问泵对容器的有效抽速为多少？,（,3,）若容器上有一个漏率为,10,-7,托升,/s,的漏孔，问容器内的平衡压强将是多少？,（,4,）在存在上述漏孔的情况下，问将容器从,1atm,抽至,210,-6,托所用的时间？,3,解,：（,1,）流导的计算：,(),排气管：短管；,(),缩颈管：短管；,(),连接管：长管；,单位：,C,（,L/s,）；,L,、,D,（,cm,）,短管：,长管：,计算各段流导：,总流导：,4,（,2,）求有效抽速：,若,Sp,增至,1000,升,/,秒，,可见，流导太小，即使增加泵的抽速，对于实际的有效抽速仍然是没有作用的。,5,（,3,）平衡压强的计算，由抽气方程,（,4,）抽气时间的计算,6,例,3,、某排气台可以同时在三个排位进行排气，如图所示，所用高真空泵抽速为,100 L,s,，排气管由两段组成，,L1,10 cm,，,d1,6 mm,；,L2,1,5 cm,，,d2,3 mm,，连通横管流阻可忽略不计，每个电子管的体积为,10L,，内部起始压强为,1atm,。,（,1,）试求每一个电子管出口处的有效抽速。,（,2,）若每个电子管上均有一个漏率为,10,-7,托升,/s,的漏孔，问电子管内的平衡压强将是多少？,（,3,）在存在上述漏孔的情况下，问将每个电子管从,1atm,抽至,210,-6,托所用的时间。,L1,d1,L2,d2,7,解：（,1,）设每个电子管出口处的有效抽速为,Se,；电子管出口处压强为,P1,，连通横管处的压强为,P2,；每个电子管与连通横管之间的流导为,C,；泵的抽速为,Sp,。,经判断，管道为短管，其对应的流导计算为：,Se,P1,P2,Sp,8,每一个电子管出口处的有效抽速：,Se,P1,P2,Sp,9,（,2,）平衡压强的计算,由抽气方程出发：,（,3,）抽气时间的计算,例,4,：有容器,A,和,B,由阀门,K,隔开，如图所示，已知容器,A,的容积为,2.5L,，其中充有压强为,200Torr,的氮气；容器,B,的容积为,4L,，其中充有压强为,500Torr,的氦气。当阀门打开后，问容器,A,和,B,中的压强为多少？（管道体积可忽略）,A,B,解：,(1),分压强的计算,(2),总压强的计算,K,例,5,：有一杜瓦瓶，两壁间距离为,0.6cm,，其间是温度为,60C,的氮气，设氮气分子直径为,3.75,埃，试决定氮气的压强必须,小于何值才能使这个杜瓦瓶具有保温效果？,解：自由分子流：,例,6,：两个真空室用一孔相连（孔径 ），一室充满,氢气，另一室充满氧气，氧压强两倍于氢压强，但温度相同，,打开孔，则将看到什么情况出现？,H,2,O,2,d,解：由于 ，,自由分子流,碰撞频度：,例,7,：如图,(a),所示的系统，电离计工作时壳内的温度为,70,C,。问它所指示的真空度能否反映容器内的真空度？,如果真空容器正在烘烤，如图,(b),所示，烘箱为,400,C,，问电离计所指示的真空度应当如何修正（忽略电离计与容器间连接的导管的影响）？,泵,电离计,泵,电离计,烘箱,T=400,C,(a),(b),由,，,，,，,，,得：,例,8,：试讨论：如将涡轮分子泵的静叶轮组去掉，只安装,动叶轮，问这种装置运转时会有什么效果？,利用克努增原理工作,克努增原理：,（,1,）,碰撞于固体表面的分子，它们飞离表面的方向与原飞来方向无关，并按与表面法向成,的余弦而分布。,（,2,）分子在固体表面要停留一段时间，与固体进行能量交换。,（,3,）分子离开表面的时候会带有固体表面的某些特征,15,例,9,：已知一质谱图，其位置为：,2,、,4,、,12,、,14,、,16,、,17,、,18,、,28,、,32,、,40,、,44,，试确定气体。,一般思路：,（,1,）根据谱图的位置，用主峰判断可能有哪些气体。,（,2,）根据谱图的位置，用副峰判断可能有哪些气体。,16,质量数,2,4,12,14,16,17,18,28,32,40,44,对应的离子,H,2,+,He,+,C,+,N,+,CH,2,+,O,+,NH,2,+,CH,4,+,NH,3,+,HO,+,H,2,O,+,N,2,+,CO,+,C,2,H,4,+,O,2,+,Ar,+,CO,2,+,主峰判断出的气体,H,2,He,CH,4,NH,3,H,2,O,N,2,CO,C,2,H,4,O,2,Ar,CO,2,副峰判断出的气体,H,2,He,H,2,O,N,2,CO,O,2,Ar,CO,2,
展开阅读全文