1.5.1. Механический насос

Многие процессы и явления стали известны нам в основном потому, что они были исследованы в вакууме,— а для этого вакуум надо было создать. С другой стороны, многие устройства, создающие и измеряющие вакуум, возникли благодаря изучению явлений, происходящих в вакууме.

Цель вакуумной техники — получить и поддерживать ва­куум в каком-то объеме. Устройства, применяющиеся для создания вакуума, т. е. удаления молекул газа из объемов, называются вакуумными насосами. Насосы характеризуются скоростью откачки молекул газа и предельно достижимым вакуумом. Но почему нельзя получить абсолютный вакуум, полную пустоту? Существуют две причины.
Предположим, что у нас имеется сосуд наполненный газом с концентрацией молекул п м^-3, к которому присоединен насос со скоростью откачки U = 0,1 м³/с (рис 2).

Тогда за первую секунду насос удалит из сосуда 0,1м молекул, а в сосуде останется 0,9п молекул газа, которые после удаления первой порции (за первую секунду) распределятся равномерно по всему объему, т. е. к концу первой секунды концентрация газа в сосуде стала 0$п м~³. Следовательно, за вторую секунду (при той же скорости откачки 0,1 м³/с) насос удаляет, не 0,1п молекул, а 0,1 х 0<)п = 0,09п молекул газа из сосуда и т. д. Таким образом, насос будет «честно» откачивать по 0,1 м³ газа в каждую секунду, но «цепа» этих 0,1 м³будет различна — каждый следующий откачиваемый объем газа будет содержать все меньше и меньше молекул.