Áp suất chân không, độ chân không là thuật ngữ được sử dụng trong đời sống, sản xuất công nghiệp. Vậy áp suất chân không là gì? Cùng tìm hiểu khái niệm và các thông tin thú vị về đại lượng này qua bài viết sau nhé!
1. Áp suất chân không là gì?
Áp suất chân không là giá trị áp suất của lượng vật chất còn lại trong một khoảng không gian nhất định. Áp suất chân không còn được gọi là độ chân không hay áp suất âm)
Khi áp suất bên trong không gian rỗng của bình chứa là ít hơn so với một bầu khí quyển (atm), nó được định nghĩa là một môi trường chân không.
Thế nào là áp suất chân không
Từ định nghĩa trên, có thể trả lời cho câu hỏi độ chân không là gì? Độ chân không chính là áp suất chân không hay là áp suất các vật chất còn lại của một môi trường chân không.
Một khái niệm khác liên quan đó là áp suất âm. Áp suất âm là gì? Áp suất âm trong tiếng Anh gọi là “negative pressur”. Áp suất âm chính là áp suất chân không.
Ví dụ: Máy bơm hút chân không Becker VT4.40 có độ chân không 150 mbar biểu thị áp suất vật chất còn tồn tại trong buồng hút (sau khi bơm hút chân không) là 150 mbar.
2. Áp suất chân không bằng bao nhiêu?
Áp suất chân không bằng độ lớn của áp suất vật chất còn lại bên trong môi trường chân không. Nó được mô tả bằng mật độ của hạt phân tử khí trong một thể tích nhất định.
2.1. Công thức tính áp suất chân không
Áp suất chân không tính bằng mật độ phân tử khí trong một thể tích nhất định
Mức độ chân không đại diện cho độ lớn áp suất bên trong hệ thống chân không. Công thức tính mật độ phân tử khí như sau:
n’= N/V = [(m/M).NA]/V= m.NA/ mV
Trong đó:
- n’: Mật độ phân tử khí
- m: khối lượng của chất khí (g)
- M: khối lượng mol của phân tử chất khí (g)
- NA: Số A-vô-ga-đro
- V: Thể tích (m3)
Giá trị áp suất chân không tỉ lệ nghịch với số lượng vật chất có trong môi trường đó. Nói cách khác, một mức độ chân không thấp hơn biểu thị một áp suất cao hơn, và ở một mức độ chân không càng cao thể hiện áp suất thấp hơn.
2.2. Đơn vị đo
Các đơn vị áp suất cho thấy mức độ chân không thường được diễn tả trong Torr và đơn vị áp suất quốc tế – Pascal (Pa). Ngoài ra cũng có các đơn vị đo chân không khác được sử dụng. Bạn có thể theo dõi và quy đổi theo bảng sau.
Bảng chuyển đổi các đơn vị đo áp suất chân không
Như vậy, không thể khẳng định chung chung áp suất chân không là bao nhiêu, mỗi một môi trường chân không sẽ có một giá trị nhất định. Chúng được phân loại thành các “mức độ” như sau:
+ Chân không thấp: 100 Pa < p
+ Chân không trung bình: 0.1 Pa < p < 100 Pa
+ Chân không cao: 10-5 Pa < p < 0.1 Pa
+ Chân không siêu cao: p < 10-5 Pa.
Đồng hồ đo áp suất chân không là dụng cụ chuyên dụng để đo áp suất chính xác của môi trường chân không, máy bơm hay hệ thống chân không. Đọc kết quả từ đồng hồ sẽ cho bạn kết quả áp suất chân không đo được là bao nhiêu.
2.3. Áp suất chân không có âm không?
Xét về mặt lý thuyết, khi loại bỏ hết vật chất trong môi trường chân không ta được chân không tuyệt đối. Không còn vật chất, không xuất hiện áp suất của vật chất còn lại. Và mức giá trị tuyệt đối bằng 0 tròn trĩnh.
Vậy giá trị âm xuất hiện khi nào? Nếu lấy giá trị thang đo từ 0 (tương đương với giá trị áp suất khí quyển) thì giá trị nhỏ hơn 0 này (bao gồm cả giá trị âm) đều được coi là chân không.
Một số đồng hồ đo áp suất chân không, giá trị đo lường là giá trị âm. Ví dụ, đồng hồ có thang đo (0, -0.1MPa) dưới đây. Đồng hồ khi để bình thường sẽ có giá trị 0. Chiều kim đo sẽ di chuyển theo chiều từ 0 đến -0.1MPa.
Đồng hồ đo áp suất chân không có thang đo (0; -1kg/cm2) hay (0; -0.1MPa)
3. Áp suất chân không tuyệt đối
Áp suất chân không đạt 0 Torr hoặc 0 kpa [abs] thì được coi là chân không tuyệt đối – không có vật chất bên trong.
Thực tế rất hiếm có môi trường chân không tuyệt đối (hay áp suất chân không tuyệt đối). Người ta gọi “chân không” như một khái niệm tương đối. Con người vẫn đang cố gắng để tạo ra môi trường chân không sâu hơn, hướng tới “tuyệt đối hơn”.
Ngày nay, với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, người ta có thể tạo ra môi trường có áp suất chân không siêu cao đạt 10^-6 Pa bằng một bơm hút chân không hay một hệ thống bơm hút chân không.
Công nghệ chân không, áp suất hút chân không được áp dụng vào nhiều lĩnh vực và ngành công nghiệp: nghiên cứu, y tế, thực phẩm, chế tạo, điện tử, sản xuất gỗ,…
4. Áp suất chân không và áp suất khí quyển
4.1. Định nghĩa và giá trị áp suất khí quyển
Áp suất khí quyển (áp suất không khí) là trọng lượng của lớp vỏ không khí bao bọc xung quanh trái đất tác dụng lên vật để đặt trong nó. Khi độ cao tăng thì khối lượng khí quyển giảm xuống ít hơn, do đó áp suất khí quyển giảm với độ cao ngày càng tăng.
Áp suất khí quyển bao bọc bên ngoài trái đất
Áp suất khí quyển là bao nhiêu?
Áp suất khí quyển tiêu chuẩn: 1 atm = 760 mmHg = 760 Torr
4.2. Áp suất chân không so với áp suất khí quyển
Mức độ Chân không cũng có thể được biểu thị bằng mật độ phân tử khí trong một đơn vị đo thể tích. Mật độ của các phân tử khí tại một bầu khí quyển khoảng 2.5 x phân tử/cm3. Một mức độ chân không cao hơn có nghĩa là mật độ thấp hơn của các phân tử khí trong một đơn vị đo thể tích.
Trạng thái chân không, được hiểu là trạng thái có áp suất nhỏ hơn áp suất khí quyển trung bình chuẩn. Hay có thể nó áp suất chân không có giá trị thấp hơn áp suất khí quyển tiêu chuẩn.
5. Ứng dụng của áp suất chân không
Áp suất chân không được vận dụng cho nhiều thiết bị và máy móc phụ trợ, đáp ứng yêu cầu cho nhiều mục đích khác nhau. Một số ứng dụng tiêu biểu như:
- Máy hút chân không đóng gói được sử dụng để loại bỏ khí cho các túi đóng gói thực phẩm, đóng gói quần áo, gấu bông,…
- Máy bơm chân không công nghiệp được dùng cho các nhà máy sản xuất như: chế biến thực phẩm, công nghiệp hóa học,…
- Áp suất hút chân không ứng dụng cho việc hút giữ, vận chuyển sản phẩm.
- Sử dụng trong y tế, bệnh viện,
- Áp suất chân không ứng dụng trong nghiên cứu, thí nghiệm.
Hệ thống bơm hút chân không cho bệnh viện
Trên đây là khái niệm áp suất chân không và các nội dung liên quan. Hy vọng các thông tin của bài viết đã đem đến cho bạn kiến thức hữu ích về áp suất chân không là gì. Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết!
Trả lời
Bạn phải đăng nhập để gửi bình luận.