Die Beziehung zwischen Temperatur und Druck in einem Vakuum zu verstehen, kann recht komplex sein.
Hier ist eine vereinfachte Aufschlüsselung:
Wie ist das Verhältnis zwischen Temperatur und Druck im Vakuum? 6 wichtige Punkte erklärt
1. Temperatur im Vakuum
In einem Vakuum gibt es keine Temperatur.
Die Temperatur ist ein Maß für die kinetische Bewegung von Atomen und Molekülen.
Da es in einem Vakuum keine Atome oder Moleküle gibt, kann es auch keine kinetische Bewegung geben.
2. Lineare Beziehung zwischen Temperatur und Druck
Temperatur und Druck stehen in einem Standardvolumen in einem linearen Verhältnis zueinander.
Wenn die Temperatur auf einer Kelvin- oder Absolutnull-Skala verdoppelt wird, verdoppelt sich auch der Druck, solange das Volumen konstant gehalten wird.
3. Druck und Siedepunkt
Wenn ein Vakuum erzeugt wird, sinkt der Druck im System.
Dieser Druckabfall senkt den Siedepunkt einer Substanz, so dass sie bei einer niedrigeren Temperatur verdampfen kann.
Aus diesem Grund wird die Vakuumdestillation häufig in Destillationsanlagen eingesetzt, um den Druck zu kontrollieren.
4. Verdampfungsrate
Ein niedrigerer Druck kann die Verdampfungsrate beschleunigen.
Wenn der Druck auf ein Lösungsmittel drückt, wird es für die Moleküle schwieriger, als Dampf zu entweichen.
In einem Vakuum mit niedrigerem Druck können die Moleküle schneller in die Atmosphäre gelangen.
5. Vakuum-Sintern
Beim Vakuumsintern wird ein Vakuum verwendet, um die Temperatur der Materialien auf einen Punkt zu erhöhen, an dem sie bei normalem Druck verdampfen würden.
Dadurch können die Werkstoffe leicht schmelzen und sich unter Druck verdichten, so dass eine feste Masse entsteht.
Das Vakuumsintern eignet sich besonders für Werkstoffe mit hohem Schmelzpunkt, wie Wolfram und Molybdän.
6. Dynamischer Druckausgleich
Um eine ausgeglichene Differenz des dynamischen Drucks aufrechtzuerhalten, müssen die Geschwindigkeit der Kondensation und die Geschwindigkeit der Verdampfung aufeinander abgestimmt sein.
Wenn mehr Substanz verdampft als kondensiert wird, steigt der Druck im System an, und die Vakuumpumpe muss das verdampfte Lösungsmittel ständig ansaugen und abpumpen.
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