1.Применение вакуума в науке и технике:

Области применения весьма широки. Практически ни одно технологически сложное производство не обходится без применения вакуума. В электронной технике: осветительные лампы, газоразрядные, генераторные и сверхвысокочастотные приборы, телевизионные и рентгеновские трубки. В производстве микросхем и приборов: нанесение тонких плёнок, ионное внедрение, плазмохимическое травление. В металлургии: плавка и переплав металлов в вакууме освобождает их от растворённых газов, что придаёт им высокую прочность, пластичность и вязкость. Машиностроение: электроннолучевая сварка, диффузионная сварка, плазменная обработка. Химическая промышленность: вакуумные сушильные аппараты, вакуумная пропитка, вакуумные фильтры. Основной инструмент современной ядерной физики – ускоритель частиц – немыслим без вакуума. Поддержание почти космического вакуума требуется в установках для проведения экспериментов.

2.Молекулярно-кинетическая модель вакуума. Давление. Длина свободного пробега:

Вакуум – состояние газа или пара при давлении ниже атмосферного (10⁵ Па). Диапазон: от 10⁵ до 10^-12 Па.

Основные постулаты вакуумной техники: 1) Газ состоит из отдельных движущих молекул; 2) Сущ. постоянное распределение молекул газа по скоростям; 3) Пространство в котором находятся молекулы – изотропна(во всех т. одинакова); 4) температура газа – это величина пропорц. средней кинетич. энергии молекулы; 5) При взаимодействии с пов-тью молекулы газа адсорбируются.

З-н Дальтона: давление смеси газов равно сумме парциальных давлений:

Рассматривая изменение импульса при ударах о стенку хаотически движущихся молекул, можно получить следующее выражение для давления газа: , где m — масса молекулы, n— число молекул в единице объема, V—скорость молекул, находящихся в объеме.

В результате хаотического движения молекулы непрерывно сталкиваются друг с другом. Можно найти длину перемещения молекулы между столкновениями, усредненное значение которой называется длиной свободного пробега: , где d — диаметр молекулы.

3.Степени вакуума, единицы измерения, параметры атмосферного воздуха:

Вакуум характеризуется соотношением между длиной свободного пробега молекул газа λ и характерным размером среды d. В зависимости от величины соотношения λ/d различают низкий (λ/d 1; 10⁵-10² Па), средний (λ/d 1; 10²-10^-1 Па) и высокий (λ/d 1; 10^-5-10^-1 Па) вакуум. Единицы измерения: 1 торр=133,3 Па; 760 мм рт. ст.=760 торр=10⁵ Па=1 Бар

Газовая оболочка земли - атмосфера - является частью биосферы. Она имеет массу 5,14·10¹⁵ т и состоит из 75,55% азота, 23,1 % кислорода и 1,35 % инертных и прочих газов. Соотношение количеств этих компонентов в атмосферном воздухе стабильно. Кроме того, в атмосферном воздухе всегда содержится некоторое количество водяных паров, которое может изменяться в значительных пределах. Смесь сухого газа с водяным паром называют влажным газом или влажным воздухом. Каждый газ, в том числе и пар, входящий в состав смеси, занимает тот же объем, что и вся смесь, имеет температуру смеси и находится под своим парциальным давлением р_i, Па, которое определяют по уравнению Клапейрона:

где M_i - масса i-ro газа, кг; R - универсальная газовая постоянная [в системе единиц СИ R = 8,314·10³ Дж/(кмоль·К)]; Т - температура смеси, К; V - объем смеси, м³; μ_i - молекулярная масса газа; кг/кмоль; v_i - количество молей i-го газа, входящего в состав смеси  .