2.11.2. Величины, связанные с течением газа

При течении газа приходится иметь дело с величинами, относящимися либо к самому газу, либо к параметрам вакуумной системы, через которую газ протекает.

Поток газа. Количество газа (в единицах рV), протекающего в течение секунды через данное сечение, называется потоком газа:

Поток газа выражается в Тор•см3•с-1, Тор•л•с-1 и т. п. Его можно определить и в других единицах, в том числе в ваттах: 1 Тор•л•с-1= 0,133 Вт.

Поток газа может быть выражен с помощью количества v' молекул, проходящих через сечение в единицу времени. Так как масса этих молекул составляет

из уравнения (2.49) с учетом (2.29) получаем

(единицы: л, г, К, Тор), откуда

так как

Отсюда следует связь между I и v'

Удельным потоком газа называется величина

(единицы: Тор•л•с-1 см-2), где А — площадь поперечного сечения.

Очевидно, что

где v’1— количество молекул, проходящих в единицу времени через единичное поперечное сечение.

Объемная скорость течения. В выражении (2.153) величина

есть скорость изменения объема при постоянном давлении (объемная скорость течения, объемный поток). Единицами объемной скорости течения являются, например, см3•с-1, л•с-1, м3•ч-1.

В табл. 2.16 указаны соотношения между различными единицами объемной скорости течения газа.

Объемная скорость течения характеризует изменение (положительное или отрицательное) объема газа в единицу времени при постоянном давлении.

Если S имеет отрицательный знак, то имеет место отвод (расход) газа (применительно к вакуумной технике — сорбция, откачивание и т. п.), если же S имеет положительный знак, то происходит увеличение общего количества газа (например, десорбция, натекание и т. п.).

Объемную скорость течения газа можно представить также как скорость перемещения данного объема газа ∆V в единицу времени ∆τ.

Связь между I, S и р. Подставляя в формулу (2.153) S вместо dV/dτ, получим уравнение