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Pressione del vuoto

Pressione del vuoto

Vuoto di lavoro

La pressione dei gas è causata dalle molecole di gas che colpiscono le pareti di un contenitore, o nel caso dell’atmosfera terrestre, le molecole d’aria che colpiscono la terra. Nel vuoto, non ci sono molecole di gas. Niente molecole, niente pressione.
Quando si crea il vuoto, la pompa a vuoto rimuove una grande quantità di gas dal contenitore, quindi la pressione del gas scende a un valore molto basso. Tuttavia, per avere “nessuna pressione” (cioè una pressione pari a zero) dovresti rimuovere ogni singolo atomo di gas, e in pratica non lo farai mai, ma puoi scendere a pressioni davvero molto basse.
Con attrezzature specializzate, come una pompa ionica sputter e una temperatura molto bassa, è possibile ottenere pressioni inferiori a #10^-12# torr, (meno di #10^-15# atm). Ma anche questo non equivale a “zero” (è solo “molto molto piccolo”).

Pressione di vuoto negativa

Ma mentre la misurazione della pressione gioca un ruolo importante in tutte le applicazioni del vuoto, non c’è un vacuometro universale che risponderà accuratamente in tutto l’intervallo dalla pressione atmosferica a 10-12 mbar.
Inoltre, i materiali di costruzione, il metodo richiesto di misura del vuoto, l’ambiente e l’elettronica possono tutti dettare il tipo di vacuometro utilizzato, ognuno dei quali ha il proprio campo di misura.
Chiedetevi quale sia l’intervallo di pressione desiderato che volete misurare, poiché diversi intervalli di pressione richiedono l’uso di diversi manometri. Considerate anche l’incertezza di misura consentita / la precisione richiesta.
Per esempio, i misuratori “diretti” misurano la forza associata alla pressione indipendentemente dalla composizione del gas misurato, mentre i misuratori “indiretti” dipendono dalle specie di gas misurate.
I misuratori di vuoto possono anche essere classificati in misuratori attivi o passivi. I misuratori “attivi” incorporano il sensore elettronico, che trasforma la misura e in un segnale elettrico di pressione con un’unità elettronica compatta di controllo e valutazione. Essi indicano la pressione misurata sotto forma di un segnale di misurazione analogico o di un valore numerico attraverso un’interfaccia digitale standardizzata.

Pressione del vuoto assoluto

I sistemi a vuoto sono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni industriali, di movimentazione dei materiali, di lavorazione degli alimenti e di laboratorio. Ovunque si usi il vuoto, sorgono domande sul vuoto o sulla pressione negativa. Cos’è, come si misura e come un’unità di misura del vuoto si confronta con un’altra.
Il vuoto è una misura della pressione dell’aria che è inferiore alla pressione atmosferica terrestre, circa 14,7 psi. Un vuoto perfetto, per definizione, è uno spazio in cui tutta la materia è stata rimossa. Questa è una descrizione idealizzata.
Le pressioni di vuoto che si avvicinano al punto “quasi senza materia” sono difficili e costose da creare. Le applicazioni industriali e di laboratorio richiedono vari gradi di vuoto che sono meno del vuoto perfetto. Questo è il motivo per cui è utile capire qualcosa sulle unità utilizzate per misurare il vuoto e come convertire tra di loro.
Nota: Le misure di pressione date in pollici o millimetri d’acqua, mercurio o qualche altro liquido sono basate sul primo strumento sviluppato per misurare la pressione, il misuratore a colonna liquida o manometro.

Formula della pressione del vuoto

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L’energia del vuoto è un’energia di fondo che esiste nello spazio in tutto l’Universo.[1] L’energia del vuoto è un caso speciale di energia punto zero che si riferisce al vuoto quantistico.[2]
Gli effetti dell’energia del vuoto possono essere osservati sperimentalmente in vari fenomeni come l’emissione spontanea, l’effetto Casimir e lo spostamento di Lamb, e si pensa che influenzino il comportamento dell’Universo su scale cosmologiche. Usando il limite superiore della costante cosmologica, l’energia del vuoto dello spazio libero è stata stimata a 10-9 joule (10-2 ergs), o ~5 GeV per metro cubo.[3] Tuttavia, nell’elettrodinamica quantistica, la coerenza con il principio di covarianza di Lorentz e con la grandezza della costante di Planck suggeriscono un valore molto più grande di 10113 joule per metro cubo. Questa enorme discrepanza è nota come il problema della costante cosmologica.

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