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何為真空
2018-11-02

    物理學上的“真空”是指沒有或者不計氣體分子和原子存在的空間,僅存在各種能量粒子的場空間;另一種是應用物理與技術所討論的“真空”——低于一個大氣壓力的稀薄氣體的空間狀態?!罢婵铡币辉~來自拉丁語“Vacuum”,意為“空虛”。真空分為自然真空和人造真空。


    地球上存在著自然狀態的真空。包圍地球的大氣層,受地心引力(空氣分子重力)的作用,離地面越高,空氣越稀薄。衡量氣體稀密程度的物理量為壓力,氣體分子處于無規則熱運動之中,與物體碰撞時會產生壓力。氣體分子密度越大,氣體壓力也越大,在海平面上,大氣產生的壓力為101325Pa,約為100kPa,工程中稱為一個標準大氣壓。而珠峰頂處的氣壓為32kPa,僅為海平面壓力的三分之一左右。


    大氣壓力隨著離地面高度的遞增而降低,基本按指數規律下降。18km高空,大氣壓力降到標準大氣壓的十分之一,96km高空,只有百萬分之一。地球大氣層以外的宇宙真空,稱為“空間真空”,它是典型的“自然真空”。


    人通過胸腔和腹腔之間的膈膜收縮和放松使肺呼吸,吸氣時胸腔壓力接近大氣壓力,呼氣時降到半個大氣壓力以下,即人為的真空狀態。進一步,人們運用科技手段,發明了各種真空泵去抽掉密閉容器中的氣體,以獲得“人為真空”,逐漸形成了“真空科學與技術”這個學科。但是,即使使用現代排氣方法獲得的最低壓力,也只能達到10-12~10-13Pa。還遠未達到絕對真空。

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