हम वैक्यूम के बारे में क्या जानते हैं?

2024 लेखक: Seth Attwood | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-16 16:05

सख्त अर्थ में, निर्वात अंतरिक्ष का एक ऐसा क्षेत्र है जिसमें पदार्थ पूरी तरह से अनुपस्थित होता है। यह शब्द पूर्ण शून्यता का प्रतिनिधित्व करता है, और इसकी मुख्य समस्या यह है कि यह एक आदर्श राज्य का वर्णन करता है जो वास्तविक दुनिया में मौजूद नहीं हो सकता है।

स्थलीय परिस्थितियों में इस प्रकार का एक आदर्श निर्वात बनाने का तरीका अभी तक किसी ने नहीं खोजा है, और इस कारण से इस शब्द का प्रयोग अंतरिक्ष के खाली क्षेत्रों का वर्णन करने के लिए भी किया जाता है। लेकिन उन क्षेत्रों में अभी भी एक खालीपन है जो हमारे दैनिक जीवन के थोड़ा करीब हैं। क्या है वो आसान शब्दों में हम आपको बताएंगे।

ज्यादातर मामलों में, एक वैक्यूम एक कंटेनर होता है जिसमें से हवा सहित सभी गैसों को जितना संभव हो सके हटा दिया जाता है। बाह्य अंतरिक्ष वास्तव में एक आदर्श निर्वात के सबसे निकट है: खगोलविदों का मानना है कि कुछ मामलों में तारों के बीच के स्थान में प्रति घन किलोमीटर एक से अधिक परमाणु या अणु नहीं होते हैं।

पृथ्वी पर उत्पन्न कोई भी निर्वात इस स्थिति के करीब भी नहीं आता है।

"पृथ्वी निर्वात" के बारे में बात करने के लिए, आपको दबाव के बारे में याद रखना होगा। गैस या तरल में अणुओं के उनके वातावरण पर प्रभाव से दबाव उत्पन्न होता है, आमतौर पर युक्त बर्तन की दीवारें, चाहे वह सोडा की बोतल हो या आपकी खोपड़ी। दबाव का परिमाण उन धमाकों की ताकत पर निर्भर करता है जो अणु एक निश्चित क्षेत्र पर "प्रवृत्त" करते हैं, और "न्यूटन प्रति वर्ग मीटर" में मापा जाता है - माप की इस इकाई का एक विशेष नाम "पास्कल" है।

दबाव (पी), बल (एफ) और क्षेत्र (ए) के बीच संबंध निम्नलिखित समीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है: पी = एफ / ए - यह इस पर ध्यान दिए बिना लागू होता है कि दबाव कम है, उदाहरण के लिए, अंतरिक्ष में, या बहुत उच्च, जैसा कि हाइड्रोलिक सिस्टम में होता है।

सामान्य तौर पर, हालांकि निर्वात की परिभाषा गलत है, यह आमतौर पर नीचे के दबाव को संदर्भित करता है, और अक्सर वायुमंडलीय दबाव से काफी नीचे होता है। एक वैक्यूम तब बनता है जब हवा को एक संलग्न स्थान से हटा दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उस स्थान और आसपास के वातावरण के बीच दबाव कम हो जाता है।

यदि स्थान एक गतिमान सतह द्वारा सीमित है, तो वायुमंडलीय दबाव इसकी दीवारों को एक साथ संकुचित कर देगा - धारण बल की मात्रा सतह क्षेत्र और निर्वात स्तर पर निर्भर करती है। जैसे-जैसे अधिक वायु हटाई जाती है, दाब ड्रॉप बढ़ता है और निर्वात का संभावित बल भी बढ़ता है।

चूंकि कंटेनर से सभी वायु अणुओं को निकालना लगभग असंभव है, इसलिए एक पूर्ण वैक्यूम प्राप्त करना असंभव है।

एक औद्योगिक और घरेलू पैमाने पर (उदाहरण के लिए, यदि आप वैक्यूम बैग में शीतकालीन डाउन जैकेट डालने का निर्णय लेते हैं), तो वैक्यूम पंप या विभिन्न आकारों के जेनरेटर का उपयोग करके प्रभाव प्राप्त किया जाता है, जो हवा को हटा देता है। एक पिस्टन-इन-सिलेंडर पंप एक बंद कंटेनर से जुड़ा होता है, और प्रत्येक पंप स्ट्रोक के साथ, गैस का एक हिस्सा सिलेंडर से हटा दिया जाता है। पंप जितना लंबा चलता है, टैंक में उतना ही बेहतर वैक्यूम बनता है।

जिस किसी ने भी कभी कपड़ों के भंडारण के लिए बैग से हवा निकाली है, कंटेनर से हवा छोड़ने के लिए प्लास्टिक के कंटेनर के ढक्कन को निचोड़ा है, या डिब्बे (और वैक्यूम मालिश के लिए भी गया) डाल दिया है, उसके जीवन में एक निर्वात का सामना करना पड़ा है। लेकिन, निश्चित रूप से, इसके उपयोग का सबसे आम उदाहरण एक नियमित घरेलू वैक्यूम क्लीनर है। वैक्यूम क्लीनर का पंखा लगातार कनस्तर से हवा निकालता है, एक आंशिक वैक्यूम बनाता है, और वैक्यूम क्लीनर के बाहर का वायुमंडलीय दबाव हवा को कनस्तर में धकेलता है, इसके साथ धूल और गंदगी होती है जो वैक्यूम के सामने ब्रश द्वारा उत्तेजित होती है सफाई वाला।

एक अन्य उदाहरण एक थर्मस है।एक थर्मस में दो बोतलें होती हैं जो एक दूसरे के अंदर घोंसला बनाती हैं, और उनके बीच की जगह एक वैक्यूम होती है। हवा की अनुपस्थिति में, दो बोतलों के बीच गर्मी उतनी आसानी से नहीं गुजरती जितनी सामान्य रूप से होती है। नतीजतन, कंटेनर के अंदर गर्म तरल पदार्थ गर्मी बरकरार रखते हैं, जबकि ठंडे तरल पदार्थ ठंडे रहते हैं क्योंकि गर्मी उनमें प्रवेश नहीं कर सकती है।

तो, निर्वात स्तर आंतरिक और आसपास के वातावरण के बीच दबाव अंतर से निर्धारित होता है। इन सभी मापों में दो मुख्य स्थल मानक वायुमंडलीय दबाव और आदर्श निर्वात हैं। वैक्यूम को मापने के लिए कई इकाइयों का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन सामान्य मीट्रिक इकाई मिलीबार, या एमबार है। बदले में, वायुमंडलीय दबाव को बैरोमीटर द्वारा मापा जाता है, जो अपने सरलतम रूप में एक बंद ऊपरी सिरे के साथ एक खाली ऊर्ध्वाधर ट्यूब और एक निचले सिरे के साथ एक कंटेनर में स्थित होता है, जिसमें पारा वायुमंडल के लिए खुला होता है।

वायुमंडलीय दबाव तरल की उजागर सतह पर कार्य करता है, जिससे पारा ट्यूब में बढ़ जाता है। "सामान्य" वायुमंडलीय दबाव 0.0 डिग्री सेल्सियस, अक्षांश 45 डिग्री और समुद्र तल के तापमान पर 760 मिमी ऊंचे पारा स्तंभ के वजन के बराबर दबाव है।

निर्वात स्तर को कई प्रकार के दबाव गेजों से मापा जा सकता है:

• Bourdon ट्यूब दबाव नापने का यंत्र सबसे कॉम्पैक्ट और सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला उपकरण है - माप एक तुला लोचदार ट्यूब के विरूपण पर आधारित होता है जब दबाव गेज बंदरगाह पर एक वैक्यूम लगाया जाता है।
• इलेक्ट्रॉनिक एनालॉग है वैक्यूम गेज … वैक्यूम या दबाव सेंसर में एक लोचदार धातु डायाफ्राम को विक्षेपित करता है, और यह विक्षेपण परस्पर सर्किट की विद्युत विशेषताओं को बदल देता है - परिणाम एक इलेक्ट्रॉनिक संकेत है जो वैक्यूम स्तर का प्रतिनिधित्व करता है।

• यू-ट्यूब दबाव नापने का यंत्र दो दबावों के बीच अंतर दिखाता है। अपने सरलतम रूप में, यह गेज पारे से आधा भरा एक पारदर्शी यू-ट्यूब है। जब नली के दोनों सिरे वायुमंडलीय दबाव पर होते हैं, तो प्रत्येक कोहनी में पारे का स्तर समान होता है। एक तरफ वैक्यूम लगाने से उसमें पारा चढ़ जाता है और दूसरी तरफ गिर जाता है - दोनों स्तरों के बीच ऊंचाई का अंतर वैक्यूम स्तर को इंगित करता है।

अधिकांश दबाव गेज के पैमाने पर, वायुमंडलीय दबाव को शून्य का मान दिया जाता है, इसलिए वैक्यूम माप हमेशा शून्य से कम होना चाहिए।