真空的通俗定义是指空间中的压力低于大气压力时所处的状 态。这些压力是由均匀分布在该空间中的气体或蒸汽产生的。
真空的标准定义是“气体在容器中的压力及粒子密度低于周围 环境大气的压力密度或者压力低于300mbar。即:低于地球 表面的标准大气压力。” [2]
1.1.2 真空概述
标准定义中规定的 300 mbar 的意义在考虑到气压公式时就变 得显而易见了。 由于一定面积上气柱的重量随着高度增加而减 少,所以大气压力随高度上升而下降。
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p_{h}=p_0\cdot\exp\left(-\frac{\rho_0\cdot g\cdot h}{p_0}\right) 公式 1-1: 气压公式
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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
如果为了简化之目的,我们假设在海平面处的空气密度、 重力加速度以及气压是恒定不变的,通过简化,我们得出:
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p_{h}=p_0\cdot\exp\left(-\frac{h}{8,005\mbox{ m}}\right) 公式 1-2: 数值气压公式
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图 1.1: 真空概览