Daftar Isi:
Video: Apa yang kita ketahui tentang vakum?
2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-07 16:27
Dalam arti yang paling sempit, ruang hampa adalah wilayah ruang di mana materi sama sekali tidak ada. Istilah ini mewakili kekosongan mutlak, dan masalah utamanya adalah menggambarkan keadaan ideal yang tidak mungkin ada di dunia nyata.
Belum ada yang menemukan cara untuk menciptakan ruang hampa ideal jenis ini dalam kondisi terestrial, dan karena alasan ini istilah ini juga digunakan untuk menggambarkan wilayah ruang kosong. Namun masih ada kekosongan di area yang sedikit lebih dekat dengan kehidupan kita sehari-hari. Kami akan memberi tahu Anda apa itu dengan kata-kata sederhana.
Dalam kebanyakan kasus, ruang hampa udara adalah wadah dari mana semua gas, termasuk udara, dikeluarkan sebanyak mungkin. Luar angkasa memang paling dekat dengan ruang hampa ideal: para astronom percaya bahwa ruang antara bintang-bintang dalam beberapa kasus terdiri dari tidak lebih dari satu atom atau molekul per kilometer kubik.
Tidak ada vakum yang dihasilkan di Bumi bahkan mendekati kondisi ini.
Untuk berbicara tentang "kehampaan bumi", Anda perlu mengingat tentang tekanan. Tekanan muncul dari efek molekul dalam gas atau cairan di lingkungan mereka, biasanya dinding bejana yang berisi, baik itu botol soda atau tengkorak Anda. Besarnya tekanan tergantung pada kekuatan pukulan yang "ditimbulkan" oleh molekul pada wilayah tertentu, dan diukur dalam "newton per meter persegi" - unit pengukuran ini memiliki nama khusus "pascal".
Hubungan antara tekanan (p), gaya (F) dan luas (A) ditentukan oleh persamaan berikut: p = F / A - ini berlaku terlepas dari apakah tekanannya rendah, seperti, misalnya, di ruang angkasa, atau sangat tinggi, seperti dalam sistem hidrolik.
Secara umum, meskipun definisi vakum tidak akurat, biasanya mengacu pada tekanan di bawah, dan seringkali jauh di bawah tekanan atmosfer. Vakum dibuat ketika udara dikeluarkan dari ruang tertutup, menghasilkan penurunan tekanan antara ruang itu dan atmosfer sekitarnya.
Jika ruang dibatasi oleh permukaan yang bergerak, tekanan atmosfer akan menekan dindingnya bersama-sama - jumlah gaya penahan tergantung pada luas permukaan dan tingkat vakum. Semakin banyak udara yang dikeluarkan, penurunan tekanan meningkat dan gaya potensial vakum juga meningkat.
Karena hampir tidak mungkin untuk menghilangkan semua molekul udara dari wadah, tidak mungkin untuk mencapai ruang hampa yang sempurna.
Pada skala industri dan rumah (misalnya, jika Anda memutuskan untuk meletakkan jaket musim dingin di kantong vakum), efeknya dicapai dengan menggunakan pompa vakum atau generator dengan ukuran berbeda, yang menghilangkan udara. Sebuah pompa piston-dalam-silinder dipasang pada wadah tertutup, dan dengan setiap langkah pompa, sebagian gas dikeluarkan dari silinder. Semakin lama pompa berjalan, semakin baik kevakuman yang dibuat di dalam tangki.
Siapa pun yang pernah mengevakuasi udara dari tas untuk menyimpan pakaian, meremas tutup wadah plastik untuk mengeluarkan udara dari wadah, atau meletakkan kaleng (dan juga pergi untuk pijat vakum), telah menemukan ruang hampa dalam hidupnya. Tapi, tentu saja, contoh paling umum dari penggunaannya adalah penyedot debu rumah tangga biasa. Kipas penyedot debu terus-menerus mengeluarkan udara dari tabung, menciptakan vakum parsial, dan tekanan atmosfer di luar penyedot debu mendorong udara ke dalam tabung, membawa serta debu dan kotoran yang diaduk oleh sikat di bagian depan penyedot debu. pembersih.
Contoh lain adalah termos. Termos terdiri dari dua botol yang bersarang di dalam satu sama lain, dan ruang di antara keduanya adalah ruang hampa. Dengan tidak adanya udara, panas tidak lewat di antara dua botol semudah biasanya. Akibatnya, cairan panas di dalam wadah menahan panas, sedangkan cairan dingin tetap dingin karena panas tidak dapat menembus ke dalamnya.
Jadi, tingkat vakum ditentukan oleh perbedaan tekanan antara interior dan atmosfer sekitarnya. Dua landmark utama dalam semua pengukuran ini adalah tekanan atmosfer standar dan vakum ideal. Beberapa unit dapat digunakan untuk mengukur vakum, tetapi unit metrik yang umum adalah milibar, atau mbar. Pada gilirannya, tekanan atmosfer diukur dengan barometer, yang dalam bentuknya yang paling sederhana terdiri dari tabung vertikal yang dievakuasi dengan ujung atas tertutup dan ujung bawah, terletak dalam wadah dengan merkuri terbuka ke atmosfer.
Tekanan atmosfer bekerja pada permukaan cairan yang terbuka, menyebabkan merkuri naik ke dalam tabung. Tekanan atmosfer "Normal" adalah tekanan yang sama dengan berat kolom merkuri setinggi 760 mm pada suhu 0,0 ° C, garis lintang 45 ° dan permukaan laut.
Tingkat vakum dapat diukur dengan beberapa jenis pengukur tekanan:
- Pengukur tekanan tabung Bourdonadalah perangkat yang paling ringkas dan paling banyak digunakan - pengukuran didasarkan pada deformasi tabung elastis bengkok saat vakum diterapkan ke port pengukur tekanan.
- Analog elektroniknya adalah pengukur vakum … Vakum atau tekanan membelokkan diafragma logam elastis di sensor, dan defleksi ini mengubah karakteristik listrik dari sirkuit yang saling berhubungan - hasilnya adalah sinyal elektronik yang mewakili tingkat vakum.
- Pengukur tekanan tabung-U menunjukkan perbedaan antara dua tekanan. Dalam bentuknya yang paling sederhana, pengukur ini adalah setengah tabung U transparan yang diisi dengan air raksa. Ketika kedua ujung tabung berada pada tekanan atmosfer, tingkat merkuri di setiap siku adalah sama. Menerapkan ruang hampa ke satu sisi menyebabkan merkuri di dalamnya naik dan turun di sisi lain - perbedaan ketinggian antara kedua tingkat menunjukkan tingkat vakum.
Pada skala sebagian besar pengukur tekanan, tekanan atmosfer diberi nilai nol, oleh karena itu, pengukuran vakum harus selalu kurang dari nol.
Direkomendasikan:
Apa yang kita ketahui tentang unicorn
Mereka lebih besar dari kuda biasa, bertemu mereka menjanjikan keberuntungan, dan tanduk mereka memiliki sifat magis. Atau tidak? Apa yang kita ketahui tentang unicorn?
Apa yang kita ketahui tentang pesawat presiden
Kendali jarak jauh nuklir, gym, dan aturan ketat - kami memberi tahu semua yang diketahui tentang pesawat presiden
Apa yang kita ketahui tentang "Bintang Daud"
Bintang berujung enam dikaitkan dengan Israel hari ini. Namun, simbol ini digunakan dalam agama Hindu 10 ribu tahun yang lalu. Dan di Mesir kuno, tanda ini adalah simbol magis dari pengetahuan rahasia. Selain itu, "Bintang Daud" dapat ditemukan dalam manuskrip Bizantium tentang ilmu sihir, pada peninggalan Templar Kristen dan di dinding gereja-gereja Jerman
Apa yang kita ketahui tentang Druid kuno?
Druid Inggris Romawi adalah sekte pemimpin agama, filsuf, ahli pengobatan, dan penasihat kerajaan Celtic dan masyarakat Inggris. Tetapi penulis Romawi kuno seperti Caesar dan Tacitus menganggap Druid dari Gaul dan Inggris sebagai orang biadab. Menurut kepercayaan mereka, druid mengambil bagian dalam ritual aneh yang mungkin membutuhkan pengorbanan manusia
Apa yang kita ketahui tentang Pahlawan kita?
Jika Anda meminta rata-rata orang di negara kita untuk menyebutkan nama-nama pahlawan Rusia, Anda hampir pasti akan bernama Ilya Muromets, Dobrynya Nikitich dan Alyosha Popovich. Tapi lebih jauh - sebuah halangan. Berkat budaya populer, hanya ketiganya yang dikenal luas. Sementara itu, ada lebih banyak pahlawan di Rusia, tetapi tidak semua orang tahu tentang mereka. Mari kita coba perbaiki situasi dan ceritakan dalam koleksi ini tentang pahlawan Rusia yang "tidak dikenal"