ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА КОНСТРУИРОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ

определение молекулярно-кинетических параметров разреженных газов

методические указания по выполнению лабораторной работы по курсу «Физико-химические основы техноло­гии электронных средств» для студентов, обучающихся по специальности 220500 «Проектирование и технология электронно-вычислительных средств»

Курск 2007

Составители: В.В.Умрихин

УДК 621.793

Определение молекулярно-кинетических параметров разреженных газов: Методические указания по выполнению лабораторной работы/ Курск, гос. техн. ун-т; Сост. В.В. Умрихин. Курск, 2007. 20 с.

Содержатся методические рекомендации по измерению и расчету молеку­лярно-кинетических параметров разреженных газов.

Предназначены для студентов, обучающихся по специальности 220500 «Проектирование и технология электронно-вычислительных средств».

Ил. 4 . Прилож. 2 . Библиогр.: 3 назв.

Рецензент

Редактор

Лицензия на издательскую деятельность ЛР N 020280 от 13.11.91. Подпи­сано в печать 22.11.96 .Формат 60х84 1/16. Печать офсетная. Усл. печ. л. 0,93. Уч. - изд. л. 1.06. Тираж 50 экз.

Заказ 174

Курский государственный технический университет.

Подразделение оперативной полиграфии Курского государственного тех­нического университета.

Адрес университета и подразделения оперативной полиграфии: 305040

Курск, ул. 50 лет Октября, 94.

1. Цель работы

Целью настоящей работы является приобретение навыков в измерении степени вакуума и определении молекулярно-кинетичес­ких параметров разре­женных газов.

2.Теоретическое введение

2.1.Идеальные и реальные газы, пар

Состояние газа описывается тремя параметрами: давлением Р, объемом V и абсолютной температурой Т, а связь между ними уста­навливается газовыми законами, строго применимыми только для идеальных газов. Идеальным газом принято называть совокупность материальных частиц, взаимодействие между которыми имеет только упругий характер, а объем, занимаемый ими, исче­зающе мал по сравнению с пространством, свободным от частиц. Следова­тельно, чем меньше плотность газа, тем больше он приближается к идеаль­ному.

Установленные в физике газовые законы применимы к идеаль­ным газам, находящимся в, так называемом, макроскопическом состо­янии, когда их можно рассматривать как непрерывную среду. Ре­альные же газы подчиняются газо­вым законам, по крайней мере, при небольших давлениях и средних температу­рах. В области низких температур и высоких давлений реальные газы отлича­ются от иде­альных, и в газовые законы нужно вводить поправки.

Разреженные газы, с которыми приходится иметь дело в ваку­умной тех­нике, по своим свойствам практически не отличаются от идеальных, поэтому можно пользоваться газовыми законами без поправок.

В вакуумной технике имеют дело не только с разреженными газами, но и парами металлов и других веществ. Пар - это назва­ние газообразного состояния вещества в условиях, когда газовая фаза находится в равновесии с жидкой или твердой фазой того же вещества. Однако путем изменения температуры это равновесие мо­жет быть нарушено, и тогда понятие “пар” теряет прежний смысл. Критерием в этом случае служит критическая температура, т.е. темпера­тура, выше которой вещество может находиться в газообразном состоянии и никаким сжатием (без понижения температуры) сконденсировать его невоз­можно.

Таким образом, газообразное состояние вещества принято на­зывать паром, если его температура ниже критической, и газом, если его температура выше критической.

Нужно помнить, что газовые законы применимы лишь к парам, не нахо­дящимся в состоянии насыщения, и справедливы только до наступления мо­мента насыщения. Для насыщенных паров справедливы лишь законы Авогадро и Дальтона, которые не связаны с изменени­ем параметров состояния.