Флуиди

На морското равнище затваряме обем от въздуха в съд. Налягането в него е една атмосфера. Ако свържем ел. компресор към съда който да вкарва още въздух докато покачи налягането до 2 атмосфери, компресора ще извърши определено количество работа.
Въпросът ми е дали този компресор ще извърши същото количество работа (в обратната посока, каато изкарва въздуха от съда) за да намали налягането във въпросният съд от 1 атм. до 0 (нула) атмосфери ? И двата ескперимента се извършват на морското равнище, където налягането е атмосферното налягане е точно 1 атм.

във идеалния случай енергията за постигане на наляга и вакуум е еднаква .
но машините за вакуум (пълен вакуум) са с по лошо кпд. така че в реална ситуация за постигане на пълен вакуум ще изразходваш повече енергия

Прави каквото искаш а да става каквото ще

процеса не е линеен и енергиите ще са различни ТЕОРЕТИЧНО. разбира се, на практика също ще са различни. енергията за изпомпване е точно равна на налагянето по обема, докато енергията за напомпване е по-голяма, защото помпейки налягането се вдига.

Точно така, за изпомпването ще трябва работа pV, а за нагнетяването 2*ln2*pV. Това, разбира се, за изотермичен процес.

Абе като си спомня колко време виеше дифузионната помпа и що ток хабеше, и пак някакво остатъчно налягане имаше, дали е така? Той тоя процес на изпомпване на експоненциелен ми мяза

Е, оно рекооме за идеална помпа! Примерно, да извадиш буталото на запушена спринцовка. Ако газът намира откъде да се връща, става друга работа.

сори сбърках но поне отговорихте компетентно на темата . което доказва моята теза:[линк]

Прави каквото искаш а да става каквото ще

Опааа, грешка!!! Забравих, че почваме да сгъстяваме от атмосферно налягане.
Значи, за сгъстяване ще имаме (2ln2-1)pV прибл.=0.3863pV - значително по-малко от работата за вакуумирането.
Гери е прав!

Аз в тая област съм само практик... :)

и аз забравих че почваме при равно налягане на външното. с една дума, налагяне върху буталото от 1 атмосфера ще имаме чак в крайния етап на помпенето, докато при изпомпването през цялото време е толкова.
между другото, пак не съм много сигурен че отговора ти е верен, освен ако не си разглеждал много бавно напомпване със бърз топлообмен от газа. ако се отчете загряването на газа, тогава отговоря мисля ще зависи от топлинния капацитет (степените на свобода на молекулата).




NE SUTOR ULTRA CREPIDAM

Да, сметката е за изотермичен процес.

Вакуумиране:
Коренно се различава по “физика” от нагнетяване на газове, в смисъл на технически методи и зависимости.
Различните степени на вакуумиране много зависят от среден свободен пробег (ССП) на молекулите в съда. (Процесът на изпомпване си го представяй така: Захващаме порция газ, свиваме я, за да можем да надвишим атмосферното налягане и я изпускаме в атмосфера. С всяка следваща порция, обаче, тъй като е намаляло налягането в съда, все по-малко като количество газ, успяваме да “сгъстим “ до възможност за изхвърлане.)
В началото на изпомпване (нисък вакуум), ССП не надвишава размерите на съда (и диаметъра на тръбопровода до помпата, ако има такъв) и режимът на теч на газовете е вискозен. Запълването на гребното пространство става равномерно и ССП в съдинката, расте.
При достигане на съизмеримост (среден вакуум - преходен режим) на ССП с характерен геом. размер на съда (и над него), вече няма какво “да бута” молекулите към помпата (не е вискозен потока) – води се молекулярен. Случайни са попаденията на молекулите по Гърловината (прави се с голям диаметър, специално за такъв режим) на “дифузионната” помпа, за която е споменал и Гери. Значи, се подменя начинът на изпомпване!
И за свръх висок вакуум (висок, в смисъл, че се отдалечаваме от Земята, по посока Космос), се използват криогенни панели, по стените на които, като се блъсне молекула, да "замръзне" там и да не се връща в изпомпвания обем.
Вижда се, че не е възможно и енергетично да се сравнят процесите на изпомпване с процес на напомпване (за сравнително ниски налягания, до 2 атм, както си го казал)
Както вече са споменали по-горе ... промяната на налягането при изпомпване е по експоненциален закон:
Използва се:
dp/p = - ( Sn/V)*dt

където:
p- е налягане в съдинката
Sn –скорост на изпомпване (на теоретична помпа)
V – обем на съдинката
t – време

Приема се Sn= const и след интегриране:

p=p0*exp(- Sn/V)t

където: p0 – налягане в изпомпвания обем, при t =0 (начало на работата на помпата)

Ако се вземе , че в даден момент от време t1, налягането е p1, може да се намери скоростта на изпомпване на теоретична помпа:

Sn= (V/ t1)*ln(p0/p1)

Вижда се, че колкото повече намалява налягането в съда, толкова по-дълго трябва да работи реална помпата за единица разлки в наляганията – загубите от “полезна работа” намаляват, но собствените загуби от триене (при реална помпа) и “изпаряване” на собствената си “уплътняваща смазка” на помпата, си остават.
Затова не може работата за напомпване (1 атм) да е равна на работата за изпомпване (1 атм).
.................................

Животът е стар, тъп виц, а Човекът е смешната му част!