Als Vakuum bezeichnet man umgangssprachlich den Zustand in einem Raum bei Drücken unterhalb des Atmosphärendrucks. Der Druck kann dabei von Gasen oder Dämpfen erzeugt werden, die im Raum gleichmäßig verteilt sind.
Normgerecht wird Vakuum definiert als „der Zustand eines Gases, wenn in einem Behälter der Druck des Gases und damit die Teilchenzahldichte niedriger ist als außerhalb oder wenn der Druck des Gases niedriger ist als 300 mbar, d. h. kleiner als der niedrigste auf der Erdoberfläche vorkommende Atmosphärendruck.“ [2]
1.1.2 Vakuum im Überblick
Der Wert von 300 mbar in der Norm wird verständlich durch Betrachtung der barometrischen Höhenformel. Der Druck in der Atmosphäre sinkt mit steigender Höhe durch das abnehmende Gewicht der über einer Fläche stehenden Luftsäule.
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p_{h}=p_0\cdot\exp\left(-\frac{\rho_0\cdot g\cdot h}{p_0}\right) Formel 1-1: Barometrische Höhenformel
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p_h Atmospheric pressure at height h -
p_0 Atmospheric pressure at sea level = 1,013.25 mbar oder 101,325 Pa -
g Acceleration of gravity = 9.81 m s-2 - ρ0 Density of air at sea level at 0 °C = 1.293 kg m-3
Nimmt man vereinfachend an, dass Dichte der Luft, Erdbeschleunigung und Atmosphärendruck auf Meereshöhe konstant sind, erhält man durch Zusammenfassung.
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p_{h}=p_0\cdot\exp\left(-\frac{h}{8,005\mbox{ m}}\right) Formel 1-2: Barometrische Höhenformel, numerisch
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Abbildung 1.1: Vakuum im Überblick [1]
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