1.5. Газы в объеме на поверхности и внутри твердых тел
Таким образом, в вакуумной системе газы могут находиться в объеме и на поверхностях. Адсорбированные на поверхности газы могут проникать внутрь тел, там пребывать и перемещаться, вновь выходить через поверхность в объем и, таким образом проникать сквозь твердые тела. Газы, находящиеся на поверхности и внутри тел, называются связанными газами. Газы в объеме будем называть свободными.
Молекулы (атомы) газа, находящиеся в объеме, при приближении друг к другу начинают отталкиваться, но в случае взаимодействия с поверхностью силы притяжения между атомами поверхности и частицами газа значительно превышают силы отталкивания, вследствие чего связь между поверхностью и находящимся в контакте с ней слоем газа (моноатомным или мономолекулярным) сильнее, чем между этим и последующими слоями газа.1.5.1. Свободный газ, его концентрация и плотность
Находящийся в объеме сосуда свободный газ определяет давление в сосуде, которое является одним из важнейших параметров газового состояния.
Количество молекул (атомов) в единице объема, например в 1 см3, называется концентрацией свободного газа и обозначается n. В случае N молекул в объеме V имеем
(единицы измерения: см3, м3). Плотность свободного газа рг определяется его массой в единице объема
(единицы: г•см3, кг•м3). В объеме V =1см3 при концентрации n находится n молекул газа. Масса m1 этих частиц равна плотности газа ρr
1.5.2. Адсорбированный газ и его концентрация
Для адсорбированного газа по аналогии с подходом, использованным при рассмотрении свободного газа можно ввести понятие поверхностной концентрации:
(единицы: см2, м2). Здесь N — количество частиц газа, А — поверхность.
1.5.3. Абсорбированный газ, его концентрация и плотность
Концентрацию и плотность газа, находящегося в твердых телах или жидкости, можно рассматривать по аналогии с концентрацией и плотностью свободного газа.
Эти величины можно определить подобно тому, как это сделано в разд. 1.5.1