Физические методы исследования. Семинарские занятия. Часть 1. Стариковская С.М. - 80 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

U =1.21 · 10
2
d
3
l
=1.21 · 10
2
·
10
−6
10
≈ 10
−5
(4.87)
Быстрота действия насоса равна S
H
=5л/с=5 ·10
−3
м
3
/с>>
U. Это означает, что эффективная быстрота откачки объема
будет определяться проводимостью шланга и слабо зависит от
быстроты действия насоса.
Найдем давление p. Поскольку
U(p − p
H
)=p
H
S
H
, (4.88)
для p получим:
p =
p
H
S
H
U
+p
H
= p
H
(1+
S
H
U
)=p
H
(1+
5 · 10
−3
10
−5
) ≈ 5 Тор, (4.89)
Таким образом, при построении вакуумных систем всегда по-
лезно думать об проводимости их отдельных частей. Рассмотрим
противоположный случай:
Задача 3. Быстрота действия лабораторного форвакуумного на-
соса составляет 1 л/c. Для подключения насоса к вакуумной
системе экспериментатор использует гибкий шланг внутренним
диаметром d =5см и длиной l =1м. Полагая, что прово-
димость трубопровода для воздуха можно определить как U =
1.21·10
2
d
3
/l м
3
/с ([d]=[l]=м), определить, чем будет лимитиро-
ваться откачка сосуда: проводимостью трубопровода или быст-
ротой откачки насоса. Определить давление p на выходе из от-
качиваемого объема, если давление на входе в насос составляет
10
−2
Тор.
Решение
Вычислим проводимость трубопровода:
U =1.21 · 10
2
d
3
l
=1.21 · 10
2
·
125 · 10
−6
1
≈ 1.5 · 10
−2
(4.90)
Быстрота действия насоса равна S
H
=1л/с=1 ·10
−3
м
3
/с<<
U. Это означает, что эффективная быстрота откачки объема бу-
дет определяться быстротой действия насоса.
Найдем давление p. Поскольку
U(p − p
H
)=p
H
S
H
, (4.91)
для p получим:
p =
p
H
S
H
U
+p
H
= p
H
(1+
S
H
U
)=p
H
(1+
10
−3
1.5 · 10
−2
) ≈ 1.1·10
−2
Тор,
(4.92)
то есть в этом случае перепад давлений на трубопроводе мал.
80
                        d3                10−6
            U = 1.21 · 102 = 1.21 · 102 ·      ≈ 10−5   (4.87)
                         l                 10
   Быстрота действия насоса равна SH = 5 л/с=5 · 10−3 м3 /с>>
U . Это означает, что эффективная быстрота откачки объема
будет определяться проводимостью шланга и слабо зависит от
быстроты действия насоса.
   Найдем давление p. Поскольку

                           U (p − pH ) = pH SH ,                  (4.88)
  для p получим:

      p H SH                SH             5 · 10−3
 p=          + pH = pH (1 +    ) = pH (1 +          ) ≈ 5 Тор, (4.89)
         U                  U                10−5

   Таким образом, при построении вакуумных систем всегда по-
лезно думать об проводимости их отдельных частей. Рассмотрим
противоположный случай:
Задача 3. Быстрота действия лабораторного форвакуумного на-
соса составляет 1 л/c. Для подключения насоса к вакуумной
системе экспериментатор использует гибкий шланг внутренним
диаметром d = 5 см и длиной l = 1 м. Полагая, что прово-
димость трубопровода для воздуха можно определить как U =
1.21·102 d3 /l м3 /с ([d] = [l] =м), определить, чем будет лимитиро-
ваться откачка сосуда: проводимостью трубопровода или быст-
ротой откачки насоса. Определить давление p на выходе из от-
качиваемого объема, если давление на входе в насос составляет
10−2 Тор.
Решение
   Вычислим проводимость трубопровода:

                      d3                125 · 10−6
     U = 1.21 · 102      = 1.21 · 102 ·            ≈ 1.5 · 10−2   (4.90)
                       l                    1
    Быстрота действия насоса равна SH = 1 л/с=1 · 10−3 м3 /с<<
U . Это означает, что эффективная быстрота откачки объема бу-
дет определяться быстротой действия насоса.
    Найдем давление p. Поскольку

                           U (p − pH ) = pH SH ,                  (4.91)
  для p получим:

    p H SH              SH              10−3
p=         +pH = pH (1+    ) = pH (1+            ) ≈ 1.1·10−2 Тор,
       U                U             1.5 · 10−2
                                                             (4.92)
то есть в этом случае перепад давлений на трубопроводе мал.

                                             80

Страницы